基础与物质的状态

凝聚

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在暖和的日子里倒一杯冰饮,看着水珠仿佛凭空出现在杯子外壁上。它们其实来自空气中看不见的水蒸气,聚拢起来、落在了冰凉的表面上。这种把四散的粒子聚成更致密、更有序形态的过程,就是凝聚。

凝聚,是一群散开的、快速运动的粒子聚到一起、形成更紧密相的过程。在最常见的情形里,气体变成液体:蒸气被冷却时,它的分子失去能量、慢下来,分子之间的吸引力终于占了上风,把它们拉进液体那紧密的行列。分子为了安顿下来而必须交出的那份隐藏能量,会以热的形式释放给周围。

这之所以重要,是因为凝聚驱动着降雨、云和露水,也是每一台空调和蒸馏装置里的冷却步骤。在现代物理中,这个词还伸得更远:它也指量子凝聚——大量粒子挤进同一个共享的状态,玻色–爱因斯坦凝聚体便是如此。一个常见的误解是以为凝聚只意味着水珠;究其根本,它是「粒子聚到一起」这一更宽泛的思想,无论那些粒子是哪种。

草上的晨露,就是看得见的凝聚:一夜之间,冰凉的草叶把周围的空气冷却到再也兜不住水汽的程度,于是蒸气重新聚成细小的液滴,在每一片叶子上结成水珠。

露水的形成,是蒸气在凉爽的草叶上凝聚成液体。

凝聚是蒸发的逆过程:一个在粒子聚拢时放出热量,另一个在粒子挣脱时吸收热量,这正是为什么出汗能给你降温,而蒸汽弥漫的浴室镜子却又湿又暖。

又称
condensing凝结凝結