冰与雪的溶解热是否相同--融雪融冰的一个实验

张学文，2016年1月25日星期一，

过去物理学说物质有气体、液体、固体三态，可水的固态却包含着两个重要特例：冰和雪。

液体的水的温度低于0度就冻结为冰，但是空气中的水汽遇到低温，主要是变成为雪花。注意雪花的密度大约仅是冰的10%。

我的问题是相同条件下的相同质量的冰与雪的溶解热是否相同。

溶解热是物质状态变化引起的热量变化。既然雪与冰的状态不同，其溶解热应当不同。但是气象学和物理学都没有细究其状态的差别。所以经典的认识是冰与雪的溶解热是相同的。

作为民科，我的条件有限，下面是我昨天在家中做的一个实验，我认为这个简单实验提示：

相同质量的雪的溶解热比冰小。

下面介绍这个简单实验：

（照片中的两个袋子分别装着雪（右，体积大）和冰，下面的两个碗分别用来盛塑料袋滴出的融化的水）

2016.1.23日晚上我把100克的自来水装入一个塑料袋内，封好埋入院子里的雪中。1月24日12时半，我从院子收集一洗脸盆的雪，连同昨天的已经冻成为冰的塑料袋一起拿到温度为25度的室内。其时室外温度大约是-10度。

我从洗脸盆内取出100克的雪（是干净的陈雪）装入另外一个塑料袋内封好。（这陈雪的密度大约是300千克/1立方分米，这意味着袋子里的雪的体积为冰的体积乘以3）

我把两个分别装有100克的冰、雪的两个塑料袋挂在晾衣架上。

随后我用剪刀在两个塑料袋的下放剪个小口，以便让袋子里的冰，雪融化的水可以从塑料袋中流出来（脱离冰，雪），而冰，雪却留在塑料袋内继续融化。

以上就是我的实验布局，显然两个塑料袋中的冰雪不仅质量相同，它们的起始温度、最后遇到的室温也相同。25度的室温下，冰和雪都是慢慢地融化并且通过塑料袋下面的孔而流出（实际是滴出）塑料袋。最后塑料袋中的雪，冰消失。实验结束。而我则观察雪、冰的融化情况、记录化完的时间。

实验的结果是：塑料袋中的雪在室温下都慢慢融化，其液体水从塑料袋的小口处一滴一滴的滴出来。塑料袋内100克的雪用了2小时45分钟化完，而冰塑料袋出水虽然开始时间比雪塑料袋早，但是它用了5小时以后才基本化完（依然余有一个枚硬币大小的冰片）。

所以我的结论是相同条件、相同质量的雪比冰融化的快很多。

下面就是我的观点了：雪的溶解热与冰不一样，它比冰小。

我敢于肯定这个实验的结论，但是我不能轻易地认为雪花化的比冰快完全是由于它的溶解热小而引起的，因为雪接触的空气面积比冰大，而这会影响它们吸热的速度。

所以一个比较稳妥的结论是：实验提示雪的溶解热可能小于冰，我们需要进一步的实验室中的量热学的实验来判定。

冰雪的溶解热如果真的不同是否应当修改气象学教科书？

参考博客：

http://blog.sciencenet.cn/blog-2024-655804.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-2024-655818.html  

http://blog.sciencenet.cn/blog-2024-647847.html