把自然界中我们生活的地方，奇妙现象到处都有：清晨时分草叶上面的露珠，冬日之中窗玻璃上面的冰花，下雨之后山间的云雾、这些看起来平常的景象，实际上都藏着物理学的奥秘，它们的形成，大多跟物质状态的变化，也就是“物态变化”紧密关联。
物质常常以固态、液态和气态这三种形式存在着，当温度或者压强出现变化之时，物质会在不同状态之间进行转换，这些转换并非随意发生的，而是遵循着严密的物理规律，理解这些规律，我们便能够如同“自然侦探”一般，揭开天气与季节变化背后的科学面纱。
图1
我们要成为一名“自然侦探”，首先得掌握六种基本的物态变化“密码”，这六种基本的物态变化“密码”是：
熔化：固态变液态（吸热），如冰雪消融；
凝固：液态变固态（放热），如水结成冰；
汽化：液态变气态（吸热），如水蒸发；
液化：气态变液态（放热），如雾的形成；
升华：固态直接变气态（吸热），如干冰消失；
凝华：气态直接变固态（放热），如霜的出现。
记得一条简易的规律，那就是，从“紧凑”转变为“松散”，就像冰变成水蒸气那样，这一情形需要吸收热量，而从“松散”转变为“紧凑”，如同水蒸气变成冰这般，这种状况则会释放热量。
要是掌握了“密码”，那我们便能够开启“破案”之旅了，来瞧瞧天空里最为常见的“居民”——云。云实际上是高空中的水蒸气碰到冷之后，一部分转变为小水滴，另一部分凝结成小冰晶，它们聚拢到一块，悬浮于空中而形成的。要是这些小水滴或者小冰晶持续碰撞合并，变得足够重，就会掉落下来。要是在下落进程之中吸热发生熔化现象，那就成了雨；要是高空温度特别低，水蒸气直接凝华成冰晶掉落，便是雪了。
图2
接着瞧瞧地面之上的状况，露一般现身于夏秋的清晨时分，乃是空气中的水蒸气碰到温度比较低的草叶、花瓣后，液化而成的小水珠；而到了深冬的早晨之际，要是物体表面温度降低到0℃以下，水蒸气就会不历经液态阶段一流范文网，直接凝华成为白色的冰晶，这便是霜；漫步在山间之时所看到的雾，其本质跟云是相同的，只是它形成于地面附近之处，是水蒸气液化形成的小水滴飘浮在空气中呀。
有一种有意思的现象是冰雹，它很常见于夏季强烈的对流天气里，云中的水滴会被强大的上升气流带到高空，遇冷之后凝固成小冰粒，这些小冰粒会像滚雪球那样中学八年级物理上（第四章）汽化和液化，反复地上下运动，持续吸附过冷水滴并且冻结，一层一层地变大中学八年级物理上（第四章）汽化和液化，一直到上升气流托不住的时候，就砸向地面。
图3
从物态变化的角度来看，我们察觉到自然界是个极为庞大的、处于动态之中的水循环体系。地表的水会演变成水蒸气进而进入大气，在遇冷之后借助液化或者凝华的方式形成云，接着以雨、雪等形态回归大地，对万物予以滋养，随后又再次进行蒸发……在这个循环来循环去的进程里，每一回状态的转变，都是一回能量的交换。
下次在你目睹一片雪花飘然而落之际，又或者是一颗露珠从指尖轻轻滑过时，期望你不但能够感受到自然含有的那种美，而且更能够体悟到物理学给予它的那种逻辑之美。大自然作为一本书，正运用物态变化的那种语言，朝着我们讲述着宇宙当中关于热量以及状态的永恒故事。