学霸笔记·熔化和凝固
全红婵的清华之路 · 第21篇物理笔记
第三章 物态变化
第二节 熔化和凝固
秋日的阳光斜斜地照进教室，物理老师王老师手持一支蜡烛走上讲台。"同学们，"他微笑着问道，"谁能告诉我，当我们点燃这支蜡烛时，蜡发生了什么变化？"
"物质总是在不断变化的，就像我们的生活一样。"——时空智者笔记
全红婵坐在窗边的位置，阳光在她的笔记本上投下斑驳的光影。她迅速记下老师的问题，并在旁边画了一个小小的蜡烛图标。这是她独创的笔记方法——用简单的图标来标记重要的物理概念。
全红婵的学习思考
王老师的问题让我想到了冬天家里取暖时，炉子上的冰会慢慢变成水，而到了晚上温度下降，水桶里的水又会结冰。这应该就是熔化和凝固的过程吧？我需要更系统地理解这些现象背后的物理原理。
1. 熔化和凝固的概念
王老师开始讲解："熔化是指物质从固态变成液态的过程，而凝固则是物质从液态变成固态的过程。这是物质最常见的两种物态变化。"
实验观察：冰的熔化和水的凝固
王老师拿出两个烧杯，一个装有冰块，另一个装有常温的水。"我们将冰块加热，观察它的变化；同时将水放入冰箱冷冻室，观察它的变化。"
全班同学分成小组进行观察和记录。全红婵仔细记录着温度变化和时间的关系，绘制着温度随时间变化的曲线图。
图：晶体(冰)和非晶体(蜡)的熔化曲线对比
通过实验，同学们发现：
冰在熔化过程中，温度保持在0℃不变，直到完全熔化
水在凝固过程中，温度同样保持在0℃不变，直到完全凝固
蜡在熔化过程中，温度持续上升，没有固定的熔化温度
时空智者的哲思
"如同冰在熔点时吸收热量而不升温一样，人在成长的关键阶段也需要大量'吸收'而不一定立即显现变化。这种看似停滞的积累，实则是质的飞跃前的必要准备。"
全红婵若有所思地点点头，在笔记本上记下这段话，并在旁边画了一个向上的箭头。
2. 晶体与非晶体的区别
"同学们注意到冰和蜡的不同表现了吗？"王老师继续讲解，"这是因为冰是晶体，而蜡是非晶体。"
重要概念
晶体：有确定的熔化温度（熔点）的物质，如冰、金属、食盐等。在熔化过程中温度保持不变。
非晶体：没有确定的熔化温度的物质，如蜡、玻璃、沥青等。在熔化过程中温度持续升高。
全红婵联想到小时候看爸爸打铁的情景，融化的铁水在模具中冷却成形。她举手问道："老师，金属也是晶体吗？它们熔化时温度会保持不变吗？"
王老师赞许地点头："很好的问题！是的，金属都是晶体，每种金属都有自己特定的熔点。比如铁的熔点是1538℃，铜的熔点是1083℃。"
探究活动：生活中的熔化和凝固
同学们分组讨论生活中的熔化和凝固现象：
巧克力在口中融化
火山喷发的岩浆冷却形成岩石
焊接时焊锡的熔化和凝固
冬天窗户上的冰花形成
全红婵特别关注了最后一个现象，想起去年冬天早晨，她总能在教室窗户上看到美丽的冰花，那是空气中的水蒸气直接凝华形成的。
3. 熔点和凝固点
"熔点是晶体熔化的温度，也是液体凝固的温度，"王老师在黑板上写下公式，"对于同一种晶体物质，它的熔点等于凝固点。"
重要公式
熔点(晶体) = 凝固点(同种物质)
例如：水的熔点和冰的凝固点都是0℃（标准大气压下）
全红婵突然想到一个问题："老师，为什么冬天撒盐可以防止道路结冰呢？"
王老师高兴地说："这正是熔点/凝固点的一个实际应用！当水中溶解了盐分后，形成的盐水的凝固点会降低。这就是为什么海水比淡水更难结冰，也是我们撒盐化冰的原理。"
时空智者的启示
"就像盐能降低水的凝固点一样，勤奋和坚持可以降低我们克服困难的'心理凝固点'。全红婵同学从农村学校走到今天，正是不断'溶解'各种学习障碍的过程。"
听到这番话，全红婵感到一阵温暖。她想起了自己每天清晨5点起床读书的日子，想起了为了弄懂一个物理概念反复做实验的夜晚。那些看似枯燥的坚持，如今都化作了理解的喜悦。
4. 熔化吸热与凝固放热
王老师拿出一个温度计，插入正在熔化的冰块中："注意观察温度计的读数。虽然酒精灯一直在加热，但冰在完全熔化前，温度计的读数保持不变。"
"这是因为熔化过程需要吸收热量，这些热量不是用来升高温度，而是用来破坏晶体结构，使固态变为液态，"他解释道，"同理，凝固过程则会放出热量。"
学生实验：探究熔化过程中的温度变化
全红婵和同桌小芳一组，小心地加热装有海波（硫代硫酸钠）的试管，每隔30秒记录一次温度：
时间(min)温度(℃)状态
025固态
135固态
248开始熔化
348固液共存
448大部分液态
550完全液态
通过实验数据，全红婵清楚地看到了海波在48℃时保持温度不变，这正是它的熔点。
全红婵的学习心得
今天的学习让我明白了：
晶体有固定熔点，熔化过程吸热但温度不变
非晶体没有固定熔点，熔化过程温度持续上升
同种物质的熔点和凝固点相同
熔化吸热、凝固放热在生活中有广泛应用
我要把这些原理应用到生活中，比如理解为什么冰箱能制冷（制冷剂在蒸发器内汽化吸热），为什么下雪不冷化雪冷（雪熔化吸热）等等。
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