Іноді легко розрізнити значення слів у науці, оскільки вони поділяють якийсь аспект свого значення з повсякденною англійською мовою. Наукові поняття, такі як енергія, сила та навіть природний відбір, є переважно розширенням нашого загального розуміння та їх розмовним значенням. Для сублімації це не так. Навіть якщо ви знаєте ненаукове значення слова, це знання не допоможе вам, коли справа стосується його значення в науці. У науці сублімація пов’язана з галуззю фізики та хімії, яка називається термодинамікою.
Держави матерії
Більшість повсякденних речовин існує в одній з трьох основних фаз або станів: тверда речовина, рідина чи газ. Матерія може змінювати стани, не змінюючи своєї ідентичності. Наприклад, лід, вода і пара - все це H2O; лід - це тверда фаза H2O, вода - рідка фаза H2O, а пара - газова фаза H2O. (Зверніть увагу, що 2 у H2O має бути індексом.)
Зміна фаз
Ми вже знайомі з багатьма фазовими змінами: плавлення - це зміна твердого речовини на рідину; кипіння - це зміна рідини на газ; а сублімація - це просто перехід від твердого до газового.
Діаграма фази
Як тверда речовина змінюється на газ? Чи дуже швидко він проходить через рідку фазу? Це переносить у якийсь вищий вимір? Проста фазова діаграма показує, що процес сублімації набагато менш складний. При певних температурах (зростаючих вздовж осі х) та тисках (зростаючих по осі у) кожна речовина буде існувати як у твердій, так і в рідкій або газовій фазі. Щоб замінити тверде тіло на газ шляхом сублімації, не проходячи плавлення і кипіння, тиск потрібно знизити. Тоді можна перетнути єдину межу між твердим тілом і газом.
Прихована спека трансформації
Коли ви додасте тепло до твердої речовини, температура буде підвищуватися, поки не досягне лінії на фазовій діаграмі. Потім замість підвищення температури все тепло використовується для зміни фази речовини. Тепло, що використовується в цьому процесі, називається прихованою теплотою перетворення. Тепло, що використовується для перетворення речовини з твердого речовини на газ, називається прихованою теплою сублімації. Тепло поглинається при зміні твердого речовини на газ, і (при одній і тій же масі однієї і тієї ж речовини) однакова кількість теплоти виділяється при зміні від газу до твердого речовини (процес, який називається осадженням).
Приклади сублімації
Мабуть, найвідоміший приклад сублімації - це сухий лід. Сухий лід - це твердий вуглекислий газ, який сублімується до газофазного вуглекислого газу при кімнатній температурі. Йод може підноситись (хоча він також може існувати у вигляді рідини при кімнатній температурі), як і нафталін, органічна сполука, що використовується в нафталіні. Сублімація також є принципом сублімаційної їжі.