Сублимация ба дулаан дамжуулалтын гол ялгаа нь сублимац нь материйн төлөвийн өөрчлөлт, дулаан дамжуулалт нь энергийн төлөв байдлын өөрчлөлт юм.
Сублимаци ба дулаан дамжуулалт бол бидний энерги ба бодисын төлөв байдлын хүрээнд ярилцдаг хоёр сэдэв юм. Эдгээр ойлголтууд нь термодинамик, бодисын шилжилт, эрчим хүч үйлдвэрлэх, эрчим хүч дамжуулах зэрэг салбаруудыг судлахад маш чухал бөгөөд бараг бүх механик системд байдаг. Иймд дээрх салбаруудад амжилт гаргахын тулд эдгээр ойлголтуудыг тодорхой ойлгох нь чухал юм.
Сублимация гэж юу вэ?
Сублимаци гэдэг нь бодисын төлөвийг шингэн үе дамжихгүйгээр шууд хатуугаас хий рүү шилжүүлэх үйл явц юм. Ихэвчлэн бид хатуу бодисыг хайлах цэг хүртэл нь халаахад фазаа шингэн болгон өөрчилдөг. Шингэнийг буцалгах цэг хүртэл халаахад энэ нь хийн төлөвийг өөрчилнө. Сублимацын хувьд энэ нь тийм биш юм. Сублимация гэдэг нь төлөвийг хатуугаас хий рүү шууд өөрчлөх үйл явц юм.
Зураг 01: Хуурай мөсний сублимация
Бид энэ үйл явцыг зөвхөн онцгой нөхцөлд, тусгай материалаар ажиглаж болно. Цэвэр нафталин бол ийм сайхан материал юм. Өөр нэг бодис бол хуурай мөс гэж нэрлэгддэг хатуу нүүрстөрөгчийн давхар исэл юм. Иодын талстууд, мөс, цас нь зарим нөхцөлд сублимитын материал болдог. Мөсөн шооноос үүссэн манантай хий нь мөсийг шингэлж байна.
Дулаан дамжуулалт гэж юу вэ?
Дулаан дамжуулалтын тухай ойлголтыг ойлгохын тулд эхлээд дулааны тухай ойлголтыг ойлгох хэрэгтэй. Дулааны энерги буюу дулаан нь системийн дотоод энергийн нэг хэлбэр юм. Дулааны энерги нь системийн температурын шалтгаан юм. Энэ нь системийн молекулуудын санамсаргүй хөдөлгөөнөөс болж үүсдэг. Үнэмлэхүй тэгээс дээш температуртай систем бүр эерэг дулааны энергитэй байдаг. Атомууд нь өөрөө ямар ч дулааны энерги агуулдаггүй. Гэхдээ атомууд кинетик энергитэй байдаг. Эдгээр атомууд хоорондоо болон системийн ханатай мөргөлдөх үед дулааны энергийг фотон хэлбэрээр ялгаруулдаг. Ийм системийг халаах нь системийн дулааны энергийг нэмэгдүүлэх болно. Системийн дулааны энерги өндөр байх тусам системийн санамсаргүй байдал өндөр болно.
Зураг 2: Дулаан дамжуулах механизм
Дээрх зураг нь дулаан дамжуулах дөрвөн үндсэн аргыг харуулж байна: ууршилт, дамжуулалт, конвекц, цацраг. Дулаан дамжуулалт нь дулааныг нэг газраас нөгөөд шилжүүлэх явдал юм. Дулаанаар холбогдсон хоёр систем өөр өөр температурт байх үед өндөр температурт байгаа объектын дулаан нь температур тэнцүү болтол бага температуртай объект руу урсдаг. Аяндаа дулаан дамжуулахын тулд температурын градиент шаардлагатай. Бид дулаан дамжуулах хурдыг ваттаар хэмждэг бол дулааны хэмжээг joule-ээр хэмждэг. Нэгж ватт нь "нэгж цаг тутамд joules"-тэй тэнцүү.
Сублимаци ба дулаан дамжуулах хоёрын ялгаа юу вэ?
Сублимац гэдэг нь бодисын төлөвийг шингэн фазаар дамжихгүйгээр шууд хатуугаас хий рүү шилжүүлэх үйл явц юм. Дулаан дамжуулалт нь дулааныг нэг газраас нөгөөд шилжүүлэх явдал юм. Сублимаци ба дулаан дамжуулалтын гол ялгаа нь сублимация нь бодисын төлөв байдлын өөрчлөлт, харин дулаан дамжуулалт нь энергийн төлөв байдлын өөрчлөлт юм. Үүнээс гадна дулааныг бусад энерги болгон хувиргаж, дараа нь шилжүүлж болох боловч сублимацийн үед ийм өөрчлөлт хийх боломжгүй юм. Түүнчлэн сублимация нь бодисын хатуу төлөвөөс хийн төлөвт шилжих дулаан дамжуулалт юм.
Доорх нь сублимаци ба дулаан дамжуулалтын хоорондох харьцуулсан хураангуй юм.
Хураангуй – Сублимац ба дулаан дамжуулалт
Сублимац нь дулаан дамжуулахтай шууд холбоотой, учир нь энэ нь бодисын нэг фазаас нөгөө үе рүү шилжих бодисын дулааныг шилжүүлэх явдал юм. Сублимация ба дулаан дамжуулалтын гол ялгаа нь сублимация нь материйн төлөв байдлын өөрчлөлт, дулаан дамжуулалт нь энергийн төлөв байдлын өөрчлөлт юм.
