Pagrindinis skirtumas tarp sublimacijos ir šilumos perdavimo yra tas, kad sublimacija yra medžiagos būsenos pasikeitimas, o šilumos perdavimas yra energijos būsenos pokytis.
Sublimacija ir šilumos perdavimas yra dvi temos, kurias aptariame energijos ir materijos būsenos klausimais. Šios sąvokos yra labai svarbios tiriant tokias sritis kaip termodinamika, medžiagų perėjimas, energijos gamyba ir galios perdavimas, ir beveik visose mechaninėse sistemose. Taigi, norint tobulėti aukščiau nurodytose srityse, svarbu aiškiai suprasti šias sąvokas.
Kas yra sublimacija?
Sublimacija – tai procesas, kai medžiagos būsena tiesiogiai pakeičiama iš kietos į dujinę, nepraeinant skystosios fazės. Paprastai, kai įkaitiname kietą medžiagą iki lydymosi temperatūros, ji pakeičia savo fazę į skystą. Kai skystis toliau kaitinamas iki virimo taško, jo būsena pasikeis į dujas. Sublimacijos atveju taip nėra. Sublimacija yra tiesioginio būsenos pakeitimo iš kietos į dujinį procesas.
01 pav.: Sauso ledo sublimacija
Šį procesą galime stebėti tik esant ypatingoms situacijoms specialiose medžiagose. Grynas naftalenas yra tokia sublimuojanti medžiaga. Kita sublimuojanti medžiaga yra kietas anglies dioksidas, dar vadinamas sausu ledu. Jodo kristalai, ledas ir sniegas tam tikromis sąlygomis veikia kaip sublimuojanti medžiaga. Miglotos dujos, išsiskiriančios iš ledo kubo, sublimuoja ledą.
Kas yra šilumos perdavimas?
Pirmiausia turime suprasti šilumos sąvoką, kad suprastume šilumos perdavimo sąvoką. Šiluminė energija arba šiluma yra sistemos vidinės energijos forma. Šiluminė energija yra sistemos temperatūros priežastis. Tai atsiranda dėl atsitiktinių sistemos molekulių judėjimo. Kiekviena sistema, kurios temperatūra viršija absoliutų nulį, turi teigiamą šiluminę energiją. Patys atomai neturi šiluminės energijos. Tačiau atomai turi kinetinę energiją. Kai šie atomai susiduria vienas su kitu ir sistemos sienomis, jie išskiria šiluminę energiją fotonų pavidalu. Tokios sistemos šildymas padidins sistemos šiluminę energiją. Kuo didesnė sistemos šiluminė energija, tuo didesnis sistemos atsitiktinumas.
2 pav. Šilumos perdavimo mechanizmai
Aukščiau pateiktame paveikslėlyje pavaizduoti keturi pagrindiniai šilumos perdavimo būdai: garavimas, laidumas, konvekcija, spinduliavimas. Šilumos perdavimas yra šilumos judėjimas iš vienos vietos į kitą. Kai dvi sistemos, kurios yra termiškai kontaktuojamos, yra skirtingos temperatūros, aukštesnės temperatūros objekto šiluma tekės į žemesnės temperatūros objektą, kol temperatūros bus vienodos. Temperatūros gradientas būtinas spontaniškam šilumos perdavimui. Mes matuojame šilumos perdavimo greitį vatais, o šilumos kiekis matuojamas džauliais. Vienetas vatas lygus „džauliams per laiko vienetą“.
Koks skirtumas tarp sublimacijos ir šilumos perdavimo?
Sublimacija – tai procesas, kai medžiagos būsena tiesiogiai pakeičiama iš kietos į dujinę, nepraeinant skystosios fazės. Šilumos perdavimas yra šilumos judėjimas iš vienos vietos į kitą. Pagrindinis skirtumas tarp sublimacijos ir šilumos perdavimo yra tas, kad sublimacija yra medžiagos būsenos pasikeitimas, o šilumos perdavimas yra energijos būsenos pasikeitimas. Be to, šilumą galima paversti kitomis energijos formomis ir tada perduoti, tačiau sublimuojant toks pokytis neįmanomas. Be to, sublimacija taip pat yra šilumos perdavimas iš kietos medžiagos būsenos į dujinę.
Toliau pateikiama palyginamoji sublimacijos ir šilumos perdavimo skirtumo santrauka.
Santrauka – sublimacija prieš šilumos perdavimą
Sublimacija yra tiesiogiai susijusi su šilumos perdavimu, nes ji apima medžiagos šilumos pernešimą iš vienos medžiagos fazės į kitą. Pagrindinis skirtumas tarp sublimacijos ir šilumos perdavimo yra tas, kad sublimacija yra medžiagos būsenos pasikeitimas, o šilumos perdavimas yra energijos būsenos pasikeitimas.
