要了解升华和凝华，首先要对水的三态有更清晰深入的认识。
可能小学生都知道水有三态：固态、液态、气态。可是这三种状态的根本区别在哪里呢？
基本概念：1.由于物态变化中，氢键与范德华力没有质的区别，统称为分子间作用力。
2.温度：在微观中，温度的表现形式就是粒子动能，在这个问题中，粒子就是水分子。
3.简单量子力学基本观点：在微观世界中，包括温度在内的众多物理参数，是无数粒子的平均值，是概率问题，在这些粒子中，有能量比较高的粒子，也有能量比较低的粒子。在这个问题中，就是有的水分子能量比较高，有的水分子能量比较低
解释：1.物质的三态：固态：冰是水分子的平均动能很低的状态下，由于分子之间距离非常近，分子间作用力能够约束水分子在某个固定的点附近振动，由于分子不能移动，只能振动，所以冰具有固定的体积和形状。液态：液态的状态中，由于水分子具有较大的动能，分子间作用力不能够约束水分子在固定点附近振动，水分子具有了一定的运动范围，但仍然不能够逃离作用力的作用，因此具有了流动性。气态：气态状态下，水分子动能极大，分子间作用力完全无法约束水分子的运动，水分子可以随意到达任何位置。可以打一个简单的比方：固态就是做操时候的学生，整齐的排列，但做操的动作有高有低；液态就是下课时的学生，虽然还在学校，但是会到处跑；气态就是放学了，学生去了哪里，干了什么老师都很难知道了。
2.升华和凝华：从基本概念3我们知道，即使在冰的状态下，被固定在自己位置的水分子也有能量比较高的和能量比较低的，当能量比较高的水分子某一时刻能量超过了分子间作用力的约束，那么这个水分子就会离开冰进入空气中。当不停地有水分子通过这种方式离开冰块，升华的过程就发生了。同样的这个过程反过来就是凝华的过程，不再详细解释。
3.升华和凝华发生的条件：根据能量守恒定律，有能量高的水分子就一定有能量低的水分子。所以随着升华的持续发生，冰块的温度理论上应该持续下降，发生升华的难度也会持续上升；随着升华的持续发生，环境的水分子浓度会持续升高，因此发生凝华的概率也会持续增加。因此，假设有这样一个理想的有限封闭体系：这个体系既不与外界发生热交换，也不与外界发生物质交换，在这个体系中有一块冰，那么这块冰在发生一段时间的升华后，体系将会达到平衡，冰会在一定时间之后不再增大或者缩小。此时，升华和凝华的速率一致。
4.生活中的升华与凝华：从刚才第3点，我们知道，升华和凝华不会无限制的发生，那么冬天衣服怎么会干呢？主要原因有两个：第一，由于是开放空间，环境温度保持恒定，还有太阳光（红外线的热效应）的照射，持续给衣服上的冰块提供能量，因此，升华能够维持在较高的速率；第二，由于是开放空间且冬天湿度较低，因此升华进入空气的水分子不会显著增加空气湿度，因此凝华发生的速率始终很低，所以衣服能够干。凝华发生的情况与升华刚好相反，可以自行分析霜降的过程。
5.将冰块放进铁水，是先液化后汽化还是升华？从刚才的分析中答案应该很明显了。一般情况下，因为铁水温度很高，所以水分子获得高能量已经不再是一个随机的缓慢的过程，而是持续稳定且平均的过程，大量水分子经过铁水的加热，能量逐步超过了分子间作用力的限制，所以是先液化后汽化。当然，存在这样的情况，环境温度极高，水分子几乎瞬间被加热到分子间作用力无法束缚的程度，那也是升华，但这样的温度一般铁水铜水是无法做到的，同时也与你加入的冰块大小相关。根据水的比热容和铁的比热容大小，相同重量的水每上升1度，铁需要降低10度。
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