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“下雪不冷,化雪冷”?

时间:2012-07-09 13:42来源:未知 作者:admin 点击:
与初中物理教材配套的教辅资料《熔化与凝固》一节中提出:为什么下雪不冷化雪冷?現行教辅资料对其的解释是:下雪水结冰(或说凝华),要放热;而融雪、冰融化为水,要吸热。故下雪不冷化雪冷。 由于本人对下雪不冷化雪冷这种現象并未感同身受,于是对该问题

   与初中物理教材配套的教辅资料《熔化与凝固》一节中提出:“为什么下雪不冷化雪冷?”現行教辅资料对其的解释是:“下雪水结冰(或说凝华),要放热;而融雪、冰融化为水,要吸热。故下雪不冷化雪冷。”
   由于本人对“下雪不冷化雪冷”这种現象并未感同身受,于是对该问题及其解释产生了两大疑问:
   1.“下雪不冷化雪冷”的问题是否为真命题?
   2.“下雪不冷化雪冷”命题如果为真,教辅资料所作的解释是否合理?“下雪不冷化雪冷”的命题是怎么出現的?
   先对第二个问题进行探究:如果“下雪不冷化雪冷。”的命题为真,是否因为下雪是凝华現象需要放热,而化雪是融化过程,需要吸热呢?
   我对这一解释不认同。
   众所周知,凝华放热,融化吸热,但问题在于:凝华放热与融化吸热都跟人是否觉得冷没有直接的联系。
   举个例子:烧开水、炼铁时都有吸热过程,但有谁听说过炼铁工人说冷的吗?因为它们吸的热不是来自人体,所以人不会觉得冷。
   同理,形成雪的凝华放热没有辐射给人体,雪融化吸的热也不是源于人体,跟人的冷暖没有直接联系。那么,是否有间接联系呢?如果有,又有什么联系呢?
   我的分析如下:
   凝华吸热和融化放热都会影响空气温度,而空气的温度又影响人体热量的散失。而且凝华放热和融化吸热跟人的冷暖有间接联系,并不等于教辅对该问题的解释有间接的道理。还应看它们对空气温度的影响是否会影响到人体感知的冷暖。
   根据热力学基本定律,物体的热量只能从高温物体转移到低温物体。
   水与冰雪的相互转化温度为0℃,水结冰放热到环境中会使环境温度升高,但最高不可能超过0℃;另一方面,雪融化为水要吸热,使环境温度下降,但环境温度最低也不可能降到0℃以下,否则低于0℃的环境就会使冰雪融化的过程产生“逆转”。
   因此,从理论上讲,下雪(不化时)决不可能比融雪温度高。因此,用“下雪水结冰(或说水蒸汽凝华冰晶),要放热;而雪冰融为水,要吸热。”的观点来解释“下雪不冷化雪冷”这一命题是错误的。
   接着,我又开始对以下两个问题进行探究。
   (1)命题依据的探究
   我们知道,人的冷暖除了自身因素之外,还跟三个空气有关的因素有关:1.空气温度;2.空气的湿度;3.空气流速(即是否有风)。以上分析否定了第一个因素。
   如果命题为真,可能就是第二和第三个因素引起的了。先探讨空气湿度的问题。通过到赤壁市气象局的调查得知:化雪的湿度确实比下雪时略大些,但工作人员告诉我:这样的差异对传热的影响非常小。看来因素虽然有些道理,但依据还显得不足。
   再来讨论空气流速的问题,同样来自气象局的调查告诉我:下雪时的风速反而比化雪时的风速大,因此这一因素显然不能解释下雪不冷化雪冷的現象。
   (2)命题真假的探究
   由于不能体会到下雪不冷化雪冷的感觉,也找不到理论依据,我开始怀疑“下雪不冷化雪冷”命题的真假。
   我通过网络与东北地区、西北地区的朋友交流,他们肯定:没有觉得“下雪不冷化雪冷”;南方地区的朋友表示:几乎没见过雪,没有感受;我本人处在中部地区,绝大多数也没有感到化雪比下雪更冷,对于“下雪不冷化雪冷”的说法只是人云亦云。
   既然大多数人并未有这样的感觉,那么这个命题就应该是个假命题了(最多只是在某种特定情况下出現的特定現象)。
   (3)探究结果
   1.教辅资料对下雪不冷化雪冷的解释是不正确的;
   2.未能在物理学的范围内找到支持“下雪不冷化雪冷”的有力证据;
   3.“下雪不冷化雪冷”的命题的出現有待于进一步探究。

(责任编辑:admin)
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