Ключевое различие между сублимацией и теплопередачей заключается в том, что сублимация - это изменение состояния вещества, тогда как теплопередача - это изменение состояния энергии.
Сублимация и теплопередача - это две темы, которые мы обсуждаем в разделе «Энергия и состояние вещества». Эти концепции очень важны при изучении таких областей, как термодинамика, переход вещества, производство энергии и передача энергии, а также почти в каждой механической системе. Таким образом, четкое понимание этих концепций важно для того, чтобы преуспеть в вышеуказанных областях.
Что такое сублимация?
Сублимация – это процесс изменения состояния вещества непосредственно из твердого в газообразное, минуя жидкую фазу. Обычно, когда мы нагреваем твердое тело до точки плавления, оно меняет свою фазу на жидкую. При дальнейшем нагревании жидкости до точки кипения она переходит в газообразное состояние. Это не относится к сублимации. Сублимация - это процесс прямого изменения состояния из твердого в газообразное.
Рисунок 01: Сублимация сухого льда
Мы можем наблюдать этот процесс только в особых случаях в особых материалах. Чистый нафталин является таким сублимирующим материалом. Еще одно сублимирующее вещество - твердый углекислый газ, также известный как сухой лед. Кристаллы йода, лед и снег при некоторых условиях ведут себя как сублимирующий материал. Туманный газ, выделяющийся из кубика льда, - это сублимирующий лед.
Что такое теплопередача?
Мы должны сначала понять концепцию тепла, чтобы понять концепцию теплопередачи. Тепловая энергия, или теплота, является формой внутренней энергии системы. Тепловая энергия является причиной температуры системы. Это происходит за счет случайных движений молекул системы. Любая система, имеющая температуру выше абсолютного нуля, имеет положительную тепловую энергию. Сами атомы не содержат никакой тепловой энергии. Но атомы обладают кинетической энергией. Когда эти атомы сталкиваются друг с другом и со стенками системы, они выделяют тепловую энергию в виде фотонов. Нагрев такой системы увеличит тепловую энергию системы. Чем выше тепловая энергия системы, тем выше хаотичность системы.
Рисунок 2: Механизмы теплообмена
На изображении выше показаны четыре основных метода теплопередачи: испарение, теплопроводность, конвекция, излучение. Теплопередача – это перемещение тепла из одного места в другое. Когда две системы, находящиеся в тепловом контакте, имеют разные температуры, тепло от объекта с более высокой температурой будет перетекать к объекту с более низкой температурой до тех пор, пока температуры не сравняются. Градиент температуры необходим для спонтанной теплопередачи. Мы измеряем скорость теплопередачи в ваттах, тогда как количество тепла измеряется в джоулях. Единица ватт равна «джоулю в единицу времени».
В чем разница между сублимацией и теплопередачей?
Сублимация – это процесс изменения состояния вещества непосредственно из твердого в газообразное, минуя жидкую фазу. Теплопередача – это перемещение тепла из одного места в другое. Ключевое различие между сублимацией и теплопередачей заключается в том, что сублимация - это изменение состояния вещества, тогда как теплопередача - это изменение состояния энергии. Кроме того, тепло может быть преобразовано в другие формы энергии и затем передано, но при сублимации такое изменение невозможно. Более того, сублимация - это еще и передача тепла из твердого состояния вещества в газообразное состояние вещества.
Ниже приводится сравнительная сводка различий между сублимацией и теплопередачей.
Резюме – Сублимация против теплопередачи
Сублимация имеет непосредственное отношение к теплопередаче, поскольку она включает в себя перенос тепла вещества из одной фазы в другую фазу вещества. Ключевое различие между сублимацией и теплопередачей заключается в том, что сублимация - это изменение состояния материи, тогда как теплопередача - это изменение состояния энергии.
