水汽变成雪花的凝结热应当是变成冰的凝结热的40%  ？！

张学文，2026 01 08

物质有固体、液体、气体三态，其相变应当有对应的热量释放...这些知识应当是中学物理已经介绍的知识。

我现在的一个疑问或者是推测是：

l 空中的水汽变成为雪花所释放的凝结热应当比变成冰要小

l 它要小多少呢？我估量只有变成冰时释放的热量的40%的水平！

欢迎物理学、气象学专家批判我的认识、或者欢迎我的认识、或者验证我的认识，进一步说明我的认识有道理。

我为什么这么说？

我的一个总体认识是水汽变成为液体水或者变成为冰，其对外的表面积、或者说表面自由能（与表面积成正比例）就大为减少。所以水汽状态变化吞吐的凝结热应当基本对应与其表面自由能的变化。而水汽被称为雪花与被称为液体水或者固体的冰的一个重要区别是雪花的表面积远远大于变成连续介质（水、冰）的表面积。所以水汽被称为雪花释放的热量要小很多很多！---对吧！

那么水汽变成雪花释放的凝结热究竟要小多少呢？

我的分析是

如果水汽变成为为冰，或者是水，可以认为是在分子的三维空间都变成凝固状态了。于是其表面自由能几乎全部消失--它对应释放凝结热的全部。而如果水汽仅在2维空间中凝结（水汽分子们变成为只有一层分子那么厚的薄面）：那么它就变成为只有一层分子那么厚的薄片。这种情况下其释放的凝结热就从3个维度被称为两个维度。这时水分子的表面自由能应当减少了1/3，或者说它释放的潜热应当是变成固体的潜热的三分之一（0.3）。

如果水汽不是变成为1层分子那么厚的薄片，而是变成为1维的水分子连线，（也可以理解为从薄片进一步变成水分子细线）。那么其释放的凝结热大约是凝结热的2/3.对吧？！

现在的实际情况是水汽凝结为雪花，既不是单层的（2维）水分子平面也不是单分子们的连线（1维），而是薄的雪花。所以水汽变成雪花释放的凝结热应当小于变成3维固体冰的凝结热，又小于变成单分子层薄片时的凝结热（凝结热的2/3）。另外它又比水汽变成单分子连线所释放的热量（现在的凝结热的1/3）要大。

所以水汽变成雪花释放的热量应当介于现在认可它变成为冰的热量的2/3 到1/3 之间（即0.66到0.33之间）。

基于以上的分析：

我估量水汽变成雪花所释放的热量大约是水汽变成冰的凝结热的40%的水平，或者说介于凝结热的0.66-0.33 之间。

欢迎各位批判我的认识、或者认可我的认识、或者验证我的认识、进一步说明有关的道理。

2026 01 09补充认识：

记得气象界长期在预告业务中使用一种关于大气的“热力学图”。其横坐标与坐标轴分别是温度与气压的对数值。在图中不仅具有铅直的等温线，水平的等压线，而且给出空气团干绝热、湿绝热上升时它的温度的变化曲线。如果空气是干绝热上升，那么此线就是倾斜的直线。如果空气团在上升时达到饱和，则其上升时出现的水汽凝结热用于减少空气上升时的温度下降。这被称为湿绝热线，这时它是曲线。

而在图上这种曲线的形状是与水汽凝结所释放的热量有关的。----这提示我们：如果水汽随空气上升时出现的凝结不是变成冰，而是变成雪花，它释放的热量就没有那么多---从而导致热力学图表上的湿绝热线在气温的零下区域需要作修订！

如此看来，我的这个认识，值得气象业务部门去做对应的实验验证。如果我分析的对，那么气象部门用的热力学图就需要修订。