统一理论解释物质如何从固体变成液体,哪些液体可以直接变成固体

【不是所有的固体在合适的温度下都能变成液体】什么情况下有些固体可以跳过液态直接升华成气体？因此可以得出这样的结论:固体物质可以不经过液体过程而直接蒸发成蒸汽的过程称为“升华”；升华是一个吸热过程。一般在常温常压下，任何固体表面都会发生升华。

是不是所有的固体都可以在合适的温度下变为液体？

众所周知能够理解的固体可以在合适的温度下变为液体，其实就是固体熔化成为液体，液体蒸发为气体，随着温度的升高过程是依次进行的；这些物理过程是一个动态的过程，不能仅仅从温度的高低判断；其实质是固体一旦达到它的熔点就会变成液体，例如：固体冰融化成水，是因为温度一高，组成固体冰的分子的运动就会加剧，其具有物体三态的概念，就是固、液、气；固体之所以有这三种状态的原因是因为固体内部分子间的距离不同所造成的，当温度升高时，其内能增大，使分子间的空隙增大，固体分子间的距离增大后就会形成液体。

【并非所有的固体都可以在合适的温度下变为液体】什么情况下有些固体可以跳过液体状态，而直接升华为气体？因此可以得出结论：固态物质是可以不经过液态过程，直接蒸发变成蒸汽的过程叫做“升华”；升华是一个吸热过程，一般在常温和常压下，任何固体表面都会发生升华现象。例如，碘化钾、干冰、硫、磷、樟脑球等物质都有很显著的升华现象。

从微观角度来看，晶体表面的分子挣脱其它分子的吸引，而跑到晶体外面去，成为蒸汽分子的过程就是升华。在三相点的压强以下加热时，固体物质就可以不经过液相而直接变成气相。例如，樟脑球的逐渐变小，冬天晾在室外结了冰的衣服会变干，这就是升华的结果。我们知道，从宏观看，升华是物质由固态直接转变为气态的过程。从微观看，如果将固态物质放在密闭容器内，升华时，固体表面的动能较大的分子克服邻近分子之间的结合力逸出固体表面，直接变为蒸气分子；另一方面，蒸气分子由于无规则运动而靠近固体表面时，又可能被固体表面分子吸引而回到固体中。

开始时，由固体表面逸出的分子数多于同时间内返回固体表面的分子数。随着升华过程的进行，容器里蒸气密度不断增加，返回固体的分子数也不断增加。直到单位时间内溢出固体表面的分子数的平均值，等于单位时间内返回固体表面的分子数的平均值时，密闭容器内的蒸气与固体达到了动态平衡如果纯物质的升华和凝华是在地面上的空气中进行。

只需将上述条件中“纯物质蒸气的压强”明确为“空气中该物质蒸气的分压强”。例如：樟脑球是由萘（C10H8）制成的，其三相点的温度约为353.65开、相应的压强为0.0009兆帕；碘的三相点温度为387.15开、相应的压强为0.012兆帕。它们的升华和凝华在常温下、地面上的空气中都容易观察到，所以初中教材叙述了樟脑球的升华现象以及固态碘的升华和碘蒸气的凝华实验。

固体物质在升华时，粒子直接由点阵结构转变为蒸气分子，一方面要克服固态粒子之间的结合力作功，另一方面因体积膨胀还要克服外界的压强作功，所以物质升华时需要吸收大量的热，例如：干冰，就是固态的CO2（二氧bai化碳），一般来说在当前所处环境条件下都可以吸热变成气体，其沸点：-57℃熔点：-78.5℃。而樟脑球，放在衣柜里用于防虫，它常温下都可以变成气体而挥发。

如果一个固体被打碎的无限小，那这个固体会成为液体吗？

关于物体的形态，最典型的莫过于水了。在200多年以前，有一个叫布朗的科学家，他将细小的花粉放入水中。通过显微镜，布朗发现，花粉在水中具有无规运动。由此证明，表面上连续的水，是由离散的水分子构成的。正是由于花粉的体积很小，导致了水分子的不对称碰撞，从而使花粉产生了波动性。水分子是由两个氢原子和一个氧原子组成，水分子的自由电子很少。

所以，水分子的化学活性较低，不易与其他物质进行化学反应，因而是很好的溶剂。而且，正是因为水分子之间的吸引力很弱，所以在常温的情况下，水是可以流动的液体。因此，摄氏温度就以水为标准，即在一个标准大气压的情况下，水（液体）与冰（固体）同时存在的状态为零度，蒸汽（气体）与水（液体）共存时为摄氏100度。由此可见，温度决定了物体的存在形态。

因此，物体形态的本质，是其组成部分相互吸引与排斥的平衡。而温度是关于粒子平均动能的度量。温度越高，则斥力越大，分子之间的联系就越松散，会逐渐地由固体转变为液体和气体。例如，即便是钢铁，在高温下也会由固态转变为液态。固体转变为液体的本质，就是由于分子动能的增加，降低了它们彼此之间的相互联系。此外，分子的尺寸只有10-6厘米，而宏观物质的大小一般在1厘米左右，两者相差一百万倍。

因此，固体被打碎后，并不会改变物体的形状，其仍然停留在分子的层次上。因而，宏观物质并不会因破碎而由固体转变为液体。除非提高温度，减少其分子之间的联系。如果我们有分子层次的破碎机，将物质破碎至原子的层次，那时就不是改变物体的形态问题了，而是改变了物质的性质，使原来的固体直接转变为原子的等离子体。恒星就是由原子构成的等离子体。

因为原子的动能更大，只有巨大的物质才能阻止它们逃逸。总之，物体的形状是由分子间的斥力(热运动)和引力(静电)决定的。因此，在恒温条件下，宏观物质的破碎不会从固体变成液体。除非分子被打开，还原成原子。但原子间的结合力远大于分子间的引力，用普通的物理方法很难使分子断裂。