玻璃上的冰花是怎么形成的
在平時(shí)的學(xué)習(xí)、工作或生活中，大家總免不了要接觸或使用玻璃吧，下面是小編收集整理的玻璃上的冰花是怎么形成的，供大家參考借鑒，希望可以幫助到有需要的朋友。
玻璃上的冰花是怎么形成的原因
冬季，室外溫度很低，窗戶玻璃的溫度也就會(huì)大大低于室內(nèi)的氣溫。
室內(nèi)其他地方的空氣靠近玻璃時(shí)，由于溫度降低，其飽和蒸氣壓會(huì)降低，水蒸氣超過(guò)了飽和狀態(tài)，于是凝結(jié)就占了優(yōu)勢(shì)。
如果玻璃溫度不很低，那么水蒸氣將凝結(jié)成水，如果玻璃溫度足夠低，那么水蒸氣就凝結(jié)成冰霜。
由于空氣在靠近玻璃處變冷，冷空氣密度較大，向下流動(dòng)，邊向下流動(dòng)邊下降溫度。
所以，我們可以看到，最先上霜的總是窗戶玻璃的最下方，冰霜最厚的也在那里。
從分子運(yùn)動(dòng)的角度看，當(dāng)空氣分子靠近窗戶玻璃時(shí)，分子把動(dòng)能傳給了玻璃，在空氣靠近玻璃向下流動(dòng)的過(guò)程中，動(dòng)能降低的分子越來(lái)越多，他們就凝結(jié)起來(lái)了。
它們是怎樣凝結(jié)的呢?最開(kāi)始，由于玻璃上總有一些塵埃，它們能夠吸附水分子，并凝結(jié)起來(lái)，然后由于水分子的不斷加入而體積越來(lái)越大。
水分子是一個(gè)又一個(gè)地凝結(jié)到凝聚體上面，而且水分子向凝聚體接近的方向又是任意的、不規(guī)則的，因此，這種水的晶體(即冰霜)的生長(zhǎng)與液體水的整體結(jié)冰又有所不同。
一般地說(shuō)，在凝聚體尖端部分能夠接觸到空氣中水分子的可能性會(huì)更大，水蒸氣也就容易凝結(jié)在那里，不斷的凝結(jié)使尖端長(zhǎng)得更長(zhǎng)，如此不斷重復(fù)，這樣長(zhǎng)出來(lái)的晶體往往呈羽毛狀，形成美麗的冰花。
如果時(shí)間足夠長(zhǎng)，水汽足夠多，冰花也就越來(lái)越粗壯。
但是，如果室內(nèi)溫度較高，冰霜在凝結(jié)形成的過(guò)程中同時(shí)在融化，融化了又凝結(jié)，這就與普通的冰差別不大了。
我們?cè)诖皯舨ＡУ牡撞靠吹搅送沁@樣的冰。
而在玻璃的上部則能夠看到比較漂亮的窗花。
我家的窗戶有兩層，所以，當(dāng)外面的溫度并不很低時(shí)，窗戶上往往并不掛霜。
但是，在前幾天，室外的溫度下降到零下十多度時(shí)，外層的玻璃上也掛上了冰花。
由于兩層窗戶之間只有較少的空氣，所以窗花顯得細(xì)小，而內(nèi)層窗戶又隔絕了許多熱量，使得兩層窗戶之間溫度很低，從而在形成窗花過(guò)程中較少地融化，這樣形成的窗花格外細(xì)致，精巧。
水蒸氣的凝結(jié)
眾所周知，通常情況下水有三種狀態(tài)，氣態(tài)(水蒸氣)、液態(tài)(水)和固態(tài)(冰、霜、雪等，它們都是晶體)，液態(tài)和固態(tài)又通稱(chēng)凝聚態(tài)。
它們都有同一種分子即水分子構(gòu)成，水分子由一個(gè)氧原子和兩個(gè)氫原子組成，氫-氧-氫之間的交角為約104.5o。
氧原子帶負(fù)電荷，氫原子帶正電荷。
兩個(gè)分子接近時(shí)，氫原子與另一個(gè)分子的氧原子能夠相互吸引，這種分子間的作用稱(chēng)為氫鍵。
凝聚態(tài)表面動(dòng)能較大的水分子可以離開(kāi)液面或晶面成為氣態(tài)(這個(gè)過(guò)程分別稱(chēng)為蒸發(fā)或升華，或統(tǒng)稱(chēng)氣化)，氣態(tài)水分子也可以被凝聚體中的水分子以氫鍵力或其它分子間作用力相吸引，成為凝聚態(tài)中的分子(這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為凝結(jié))。
一般情況下，氣化和凝結(jié)這兩個(gè)過(guò)程同時(shí)存在。
在我們?nèi)粘Ｉ畹慕^大多數(shù)情況下，氣化的過(guò)程是占著優(yōu)勢(shì)的，所以我們洗了的衣物能夠晾干，這是因?yàn)榭諝庵械乃肿舆�不夠多。
如果一定空間內(nèi)空氣中水分子不斷增加，氣化的優(yōu)勢(shì)就越來(lái)越小，當(dāng)水分子增加到一定數(shù)量時(shí)，氣化和凝結(jié)兩個(gè)過(guò)程會(huì)達(dá)到平衡，這時(shí)候，我們洗的衣物就晾不干了。
我們稱(chēng)這時(shí)候空氣中的水蒸氣飽和了，或者說(shuō)，空氣中的相對(duì)濕度達(dá)到了百分之百。
如果這時(shí)候再繼續(xù)增加空氣中的水分子，即超過(guò)了飽和狀態(tài)，那么這些水分子將凝結(jié)起來(lái)。
大家知道，在一個(gè)容器中，氣體分子越多，產(chǎn)生的壓強(qiáng)就越大。
空氣中水分子越多，它產(chǎn)生的蒸氣壓也越大。
我們把飽和的水蒸氣所產(chǎn)生的蒸氣壓稱(chēng)為飽和蒸氣壓。
利用這個(gè)概念，我們可以把上面所說(shuō)的氣化和凝結(jié)兩個(gè)過(guò)程相互競(jìng)爭(zhēng)的情況重新敘述一下：在蒸氣壓沒(méi)有達(dá)到飽和時(shí)，氣化過(guò)程占優(yōu)勢(shì);當(dāng)達(dá)到了飽和蒸氣壓，氣化和凝結(jié)就達(dá)到平衡;當(dāng)蒸氣壓超過(guò)了飽和蒸氣壓，那么凝結(jié)過(guò)程就會(huì)占優(yōu)勢(shì)。
飽和蒸氣壓是隨溫度而變化的。
所謂溫度升高，就是分子的平均動(dòng)能增加，凝聚態(tài)的水分子就更容易離開(kāi)凝聚體，跑到空中，這樣，飽和蒸氣壓就升高。
反之，溫度降低，分子的平均動(dòng)能減少，氣態(tài)水分子就容易凝結(jié)，飽和蒸氣壓就降低。
陰天下雨，蒸氣壓接近飽和，我們洗了衣服，晾在那里不容易干，但是烤一烤就干得快了。
這就是因?yàn)闇囟壬撸柡驼魵鈮阂采撸瓉?lái)接近于飽和的蒸氣壓，現(xiàn)在不飽和了，氣化過(guò)程優(yōu)勢(shì)明顯了，衣服就容易干了。
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