ההבדל העיקרי בין סובלימציה להעברת חום הוא שסאבלימציה היא שינוי במצב החומר ואילו העברת חום היא שינוי במצב האנרגיה.
סובלימציה והעברת חום הם שני נושאים שאנו דנים בהם תחת אנרגיה ומצב החומר. מושגים אלו חשובים מאוד בחקר תחומים כמו תרמודינמיקה, מעבר חומר, ייצור חשמל והעברת כוח, וכמעט בכל מערכת מכנית. לפיכך, הבנה ברורה של מושגים אלו חשובה על מנת להצטיין בתחומים הנ ל.
מה זה סובלימציה?
סובלימציה היא תהליך של שינוי מצב החומר ישירות ממוצק לגז מבלי לעבור שלב נוזלי.בדרך כלל, כאשר אנו מחממים מוצק לנקודת ההיתוך שלו, הוא ישנה את הפאזה שלו לנוזל. כאשר הנוזל יתחמם עוד יותר עד לנקודת הרתיחה שלו, הוא ישנה את המצב לגז. זה לא המקרה עם סובלימציה. סובלימציה היא תהליך של שינוי ישיר של המצב ממוצק לגז.
איור 01: סובלימציה של קרח יבש
אנו יכולים לצפות בתהליך זה רק במצבים מיוחדים בחומרים מיוחדים. נפתלין טהור הוא חומר כל כך מרשים. חומר נוסף שמשדרג הוא פחמן דו חמצני מוצק, המכונה גם קרח יבש. גבישי יוד, קרח ושלג מתנהגים כחומר משפר בתנאים מסוימים. הגז הערפילי שמתפתח מקוביית קרח הוא קרח מושבע.
מה זה העברת חום?
עלינו להבין תחילה את המושג חום כדי להבין את המושג העברת חום.אנרגיה תרמית, או חום, היא צורה של אנרגיה פנימית של מערכת. אנרגיה תרמית היא הסיבה לטמפרטורה של מערכת. זה מתרחש עקב תנועות אקראיות של מולקולות המערכת. לכל מערכת שיש לה טמפרטורה מעל האפס המוחלט יש אנרגיה תרמית חיובית. האטומים עצמם אינם מכילים אנרגיה תרמית כלשהי. אבל, לאטומים יש אנרגיות קינטיות. כאשר אטומים אלו מתנגשים זה בזה ובדפנות המערכת, הם משחררים אנרגיה תרמית כפוטונים. חימום מערכת כזו יגדיל את האנרגיה התרמית של המערכת. גבוה יותר האנרגיה התרמית של המערכת, גבוה יותר האקראיות של המערכת.
איור 2: מנגנוני העברת חום
התמונה שלמעלה מציגה את ארבע השיטות העיקריות להעברת חום: אידוי, הולכה, הסעה, קרינה.העברת חום היא תנועה של חום ממקום אחד למשנהו. כאשר שתי מערכות, אשר נמצאות במגע תרמית, נמצאות בטמפרטורות שונות, חום מהאובייקט בטמפרטורה הגבוהה יותר יזרום לאובייקט בטמפרטורה נמוכה יותר עד שהטמפרטורות יהיו שוות. שיפוע טמפרטורה הכרחי להעברת חום ספונטנית. אנו מודדים את קצב העברת החום בוואט ואילו כמות החום נמדדת בג'אול. יחידת הוואט שווה "ג'אול ליחידת זמן".
מה ההבדל בין סובלימציה להעברת חום?
סובלימציה היא תהליך של שינוי מצב החומר ישירות ממוצק לגז מבלי לעבור שלב נוזלי. העברת חום היא תנועה של חום ממקום אחד למשנהו. ההבדל העיקרי בין סובלימציה להעברת חום הוא שסובלימציה היא שינוי במצב החומר, בעוד שהעברת חום היא שינוי במצב האנרגיה. מלבד זאת, ניתן להמיר חום לצורות אחרות של אנרגיה ואז להעבירו, אך בסובלימציה, לא ייתכן שינוי כזה.יתרה מכך, סובלימציה היא גם העברת חום מהמצב המוצק של החומר למצב הגז של החומר.
להלן הסיכום ההשוואתי של ההבדל בין סובלימציה להעברת חום.
סיכום – סובלימציה לעומת העברת חום
סובלימציה קשורה ישירות להעברת חום מכיוון שהיא כרוכה בהעברת חום של חומר המועבר משלב אחד לשלב אחר של החומר. ההבדל העיקרי בין סובלימציה להעברת חום הוא שסאבלימציה היא שינוי של מצב החומר בעוד שהעברת חום היא שינוי במצב האנרגיה.
