物态变化
wù tài biàn huà
物态变化是物质从一种状态转变为另一种状态的物理变化，例如熔化、凝固、沸腾、凝结、升华或凝华。
Definition
物态变化是物质从一种状态转变为另一种状态的物理变化，由能量的增加或减少引起，包括熔化（固态变液态）、凝固（液态变固态）、汽化（液态变气态）、凝结（气态变液态）、升华（固态直接变气态）和凝华（气态直接变固态）。在任何物态变化过程中，温度保持不变，因为涉及的能量被用于破坏或形成粒子间的吸引力，而不是加快或减慢粒子的运动速度。严格来说，物态变化是一种一级相变，此时两个相的吉布斯自由能相等，因此在给定压强下会在固定温度发生，并伴随潜热，即熔化热、汽化热或升华热；在相图上，相变线遵循克劳修斯-克拉珀龙方程，把相变线的斜率与所涉及的焓变和体积变化联系起来。
Example
冰融化成水、水沸腾成水蒸气、水蒸气在冷镜面上重新凝结成水珠，都是同一种物质 $H_2O$ 的物态变化，只是重新排列而已。加热一锅冰，温度会先升高到 $0^\circ\text{C}$，然后保持不变，直到全部融化，再继续升高到 $100^\circ\text{C}$，又一次保持不变，直到水完全沸腾；加热曲线上的这些平台段，正是物态变化本身所在的位置。水的熔化焓为 $6.01\text{ kJ/mol}$（$334\text{ J/g}$），汽化焓为 $40.7\text{ kJ/mol}$（$2260\text{ J/g}$），所以让一克水沸腾所需的能量，几乎是让同样一克冰融化所需能量的七倍。
Key Insight
出汗能使人凉爽，是因为蒸发是一种会吸收热量的物态变化，水在变成水蒸气的过程中会从你的皮肤上带走能量。冰在受压时会融化，这一著名现象是因为冰的密度比液态水小，所以水的相图上固-液分界线是向后倾斜的，这种反常现象只有极少数物质才具有，也正是冰川能够流动、冰刀下的冰会变得湿滑的原因。