Sublimatie versus warmteoverdracht
Sublimatie en warmteoverdracht zijn twee onderwerpen die worden besproken onder energie en toestand van materie. Deze concepten zijn erg belangrijk bij de studie van gebieden zoals thermodynamica, overgang van materie, energieopwekking en energieoverdracht en in bijna elk mechanisch systeem. Een duidelijk begrip in deze concepten is vereist om uit te blinken in de bovenstaande velden. In dit artikel gaan we bespreken wat sublimatie en warmteoverdracht zijn, hun definities, toepassingen van warmteoverdracht en sublimatie, enkele veel voorkomende voorbeelden voor warmteoverdracht en sublimatie, hun overeenkomsten en tenslotte het verschil tussen warmteoverdracht en sublimatie.
Warmteoverdracht
Men moet eerst het begrip warmte begrijpen om het concept van warmteoverdracht te begrijpen. Thermische energie, ook bekend als warmte, is een vorm van interne energie van een systeem. Thermische energie is de oorzaak van de temperatuur van een systeem. De thermische energie ontstaat door de willekeurige bewegingen van de moleculen van het systeem. Elk systeem met een temperatuur boven het absolute nulpunt heeft een positieve thermische energie. De atomen zelf bevatten geen thermische energie. De atomen hebben kinetische energie. Wanneer deze atomen met elkaar en de wanden van het systeem botsen, maken ze thermische energie vrij als fotonen. Het verwarmen van een dergelijk systeem zal de thermische energie van het systeem verhogen. Hoe hoger de thermische energie van het systeem hoger zal de willekeur van het systeem zijn. Warmteoverdracht is de verplaatsing van warmte van de ene plaats naar de andere. Wanneer twee systemen, die thermisch worden gecontacteerd, zich in verschillende temperaturen bevinden, zal warmte van het object bij de hogere temperatuur met een lagere temperatuur naar het object stromen totdat de temperaturen gelijk zijn. Een temperatuurgradiënt is noodzakelijk voor een spontane warmteoverdracht. De snelheid van warmteoverdracht wordt gemeten in watt, terwijl de hoeveelheid warmte wordt gemeten in joule. De eenheidswatt wordt gedefinieerd als joules per tijdseenheid.
Wat is sublimatie?
Wanneer een vaste stof wordt verwarmd tot het smeltpunt van de vaste stof, zal deze zijn fase veranderen in een vloeistof. Wanneer de vloeistof verder wordt verwarmd tot het kookpunt, verandert deze de toestand in een gas. Dit is niet het geval bij sublimatie. Sublimatie is het proces waarbij de toestand direct verandert van vast in gas. Dit wordt alleen waargenomen in speciale situaties in speciale materialen. Zuiver naftaleen is een dergelijk sublimerend materiaal. Een andere substantie die sublimeert is vast koolstofdioxide, ook wel bekend als droogijs. Jodiumkristallen, ijs en sneeuw gedraagt zich als sublimerend materiaal onder sommige omstandigheden. Het nevelige gas dat evolueert uit een ijsblokje is het sublimerende ijs.
Wat is het verschil tussen sublimatie en warmteoverdracht? • Sublimatie is een verandering van de toestand van materie, terwijl warmteoverdracht een verandering van energietoestand is. • Warmte kan worden omgezet in andere vormen van energie en vervolgens worden overgedragen, maar bij sublimatie is zo'n verandering niet mogelijk. • Sublimatie is ook een warmteoverdracht van de vaste toestand van materie naar gastoestand van materie. |