凝华
níng huá
凝华是气态不先变为液态、直接变为固态的物态变化，是升华的逆过程；霜的形成就是一个例子。
Definition
凝华是气态跳过液态、直接变为固态的物态变化，发生在气体粒子失去足够的能量、直接锁定为固体结构时，本质上就是升华的逆过程，它释放出的能量恰好等于升华时所吸收的能量。凝华发生在蒸气接触到比该物质凝固点更冷的表面，或处于液相无法存在的低压环境时；严格来说，当温度和压强都低于三相点的蒸气相对于固相变得过饱和时，就会发生凝华，因为此时固相具有更低的自由能，会直接形成；与其他物态变化一样，凝华也需要成核，通常从表面或粒子上开始；在材料科学中，气相沉积正是以这种方式一层原子一层原子地构建薄膜；在气象学中，凝华则驱动着雪晶的生长。
Example
在寒冷晴朗的夜晚，空气中的水蒸气会直接在汽车车窗和草地上变成霜，中间并没有先形成露水；雪花本身也是靠凝华形成的，而不是雨滴冻结的结果，是高空寒冷云层中的水蒸气直接生长成冰晶。在 $-15^\circ\text{C}$ 的云层中，过冷液滴上方的蒸气压比冰晶上方的更高，所以水蒸气会优先凝华到冰晶上，冰晶便以牺牲液滴为代价而不断长大；化学气相沉积法则通过在氢等离子体中分解甲烷，使碳沉积到加热的基板上，从而生长出人造金刚石。
Key Insight
霜和露其实是两种完全不同的过程：露是凉夜里的凝结，气态变液态；霜是严寒夜里的凝华，气态变固态；如果露水先形成、然后再结冰，那只是冻露，而不是真正的霜。雪花的六边形对称性来自水分子的键角以及冰的氢键几何结构，每一片雪花独一无二的图案，都记录着水蒸气一层层凝华到它上面时所经历的精确湿度和温度。