“下雪不冷,化雪冷”?

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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？”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的特定象）。

（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”的命题的出有待于进一步探究。

（指导老师：刘运泗）