Avainero sublimoinnin ja lämmönsiirron välillä on se, että sublimaatio on aineen tilan muutosta, kun taas lämmönsiirto on energiatilan muutosta.
Sublimaatio ja lämmönsiirto ovat kaksi aihetta, joista keskustelemme energian ja aineen tilan alla. Nämä käsitteet ovat erittäin tärkeitä tieteenalojen, kuten termodynamiikan, aineen siirtymän, tehon tuotannon ja tehonsiirron tutkimuksessa ja lähes kaikissa mekaanisissa järjestelmissä. Siksi näiden käsitteiden selkeä ymmärtäminen on tärkeää, jotta voit menestyä edellä mainituilla aloilla.
Mitä sublimaatio on?
Sublimaatio on prosessi, jossa aineen tila muutetaan suoraan kiinteästä kaasuksi ilman nestefaasia. Yleensä kun lämmitämme kiinteän aineen sulamispisteeseensä, se muuttaa faasinsa nesteeksi. Kun neste kuumennetaan edelleen kiehumispisteeseensä, se muuttaa tilan kaasuksi. Sublimaatiossa näin ei ole. Sublimaatio on prosessi, jossa tila muutetaan suoraan kiinteästä kaasuksi.
Kuva 01: Kuivajään sublimaatio
Voimme tarkkailla tätä prosessia vain erikoistilanteissa erikoismateriaaleissa. Puhdas naftaleeni on sellainen sublimoiva materiaali. Toinen sublimoituva aine on kiinteä hiilidioksidi, joka tunnetaan myös kuivajäänä. Jodikiteet, jää ja lumi käyttäytyvät joissakin olosuhteissa sublimoivana materiaalina. Jääpalasta kehittyvä sumuinen kaasu sublimoi jäätä.
Mikä on lämmönsiirto?
Meidän on ensin ymmärrettävä lämmön käsite, jotta voimme ymmärtää lämmönsiirron käsitteen. Lämpöenergia tai lämpö on järjestelmän sisäisen energian muoto. Lämpöenergia on syy järjestelmän lämpötilaan. Se johtuu järjestelmän molekyylien satunnaisista liikkeistä. Jokaisella järjestelmällä, jonka lämpötila on absoluuttisen nollan yläpuolella, on positiivinen lämpöenergia. Atomit itsessään eivät sisällä lämpöenergiaa. Mutta atomeilla on kineettisiä energioita. Kun nämä atomit törmäävät toisiinsa ja järjestelmän seinämiin, ne vapauttavat lämpöenergiaa fotoneina. Tällaisen järjestelmän lämmitys lisää järjestelmän lämpöenergiaa. Mitä korkeampi järjestelmän lämpöenergia, sitä suurempi järjestelmän satunnaisuus.
Kuva 2: Lämmönsiirtomekanismit
Yllä oleva kuva näyttää neljä pääasiallista lämmönsiirtomenetelmää: haihdutus, johtuminen, konvektio, säteily. Lämmönsiirto on lämmön siirtymistä paikasta toiseen. Kun kaksi järjestelmää, jotka ovat termisesti kosketuksissa, ovat eri lämpötiloissa, lämpöä korkeammassa lämpötilassa olevasta kohteesta virtaa kohden, jonka lämpötila on alhaisempi, kunnes lämpötilat ovat samat. Lämpötilagradientti on välttämätön spontaanille lämmönsiirrolle. Mittaamme lämmönsiirtonopeuden watteina, kun taas lämmön määrä mitataan jouleina. Yksikköwatti on "joulea aikayksikköä kohti".
Mitä eroa on sublimaatiolla ja lämmönsiirrolla?
Sublimaatio on prosessi, jossa aineen tila muutetaan suoraan kiinteästä kaasuksi ilman nestefaasia. Lämmönsiirto on lämmön siirtymistä paikasta toiseen. Tärkein ero sublimoinnin ja lämmönsiirron välillä on se, että sublimaatio on aineen tilan muutosta, kun taas lämmönsiirto on energian tilan muutosta. Sen lisäksi lämpö voidaan muuntaa muihin energiamuotoihin ja sitten siirtää, mutta sublimaatiossa tällainen muutos ei ole mahdollista. Lisäksi sublimaatio on myös lämmönsiirtoa kiinteästä aineen tilasta kaasutilaan.
Alla on vertaileva yhteenveto sublimoinnin ja lämmönsiirron välisestä erosta.
Yhteenveto – Sublimaatio vs. lämmönsiirto
Sublimaatio liittyy suoraan lämmönsiirtoon, koska se liittyy aineen lämmön siirtymiseen aineen yhdestä faasista toiseen. avainero sublimoinnin ja lämmönsiirron välillä on se, että sublimaatio on aineen tilan muutosta, kun taas lämmönsiirto on energian tilan muutosta.
