אין ספק, כל אדם נתקל במושג סובלימציה בפיזיקה יותר מפעם אחת. בבתי ספר תמיד מוקדשים לנושא זה מספר שיעורים, ובמוסדות להשכלה גבוהה, שמטרתם לימוד מעמיק יותר של המדעים המדויקים, נותנים לו תשומת לב מיוחדת. אז, במאמר תלמדו מה זה סובלימציה ודסאבלימציה בפיזיקה.
קונספט כללי
סובלימציה בפיזיקה היא תהליך המעבר של חומר ממצב מוצק למצב גזי, תוך עקיפת המצב הנוזלי. בדרך אחרת, זה נקרא סובלימציה של חומר. תהליך זה מלווה בספיגת אנרגיה (בפיזיקה אנרגיה זו נקראת "חום הסובלימציה"). התהליך חשוב מאוד ויש לו יישומים רחבים בפיזיקה ניסויית.
דה-סובלימציה היא, להיפך, תהליך המעבר של חומר ממצב גזי למוצק. שם נוסף לתהליך זה הוא "תצהיר". זה ההפך הגמור מסובלימציה. במהלך השקיעה משתחררת אנרגיה, לא נספגת ובכמויות גדולות מאוד. גם דה-סובלימציה חשובה מאוד, אבל הרבה יותר קשה להביאהדוגמה לשימוש תכליתי בו על ידי אדם, במיוחד בחיי היומיום.
תיאור תהליך
זרזים לסובלימציה בפיזיקה יכולים להיות כמעט כל דבר. לפעמים חומרים עוברים סובלימציה (זהו השם של התהליך הזה בפיזיקה) כשהם מגיעים לטמפרטורה מסוימת. ככלל, אנחנו מדברים על טמפרטורה מעל הממוצע, עם זאת, ישנם כמה יוצאי דופן כאשר חומרים "מתגברים" בערכים שליליים.
לפעמים חמצן יכול להיות הזרז לתהליך זה. במקרים כאלה החומר יהפוך לחומר גזי במגע עם אוויר. אגב, טכניקה זו משמשת לרוב במאים בסרטי מדע בדיוני. נהדר, נכון?!
עבור דה-סובלימציה, הזרזים זהים לחלוטין, אבל אתה צריך לתפוס דפוס אחד: כל הפרמטרים, למעט כמה תגובות כימיות מיוחדות, יהיו שליליים. כלומר, אם במהלך הסובלימציה עיקר התהליכים מתרחשים בטמפרטורות חיוביות, אז במהלך השקיעה, להיפך, יופיעו נמוכים.
כדאי גם לציין שהמעבר מתרחש ברצף. לכל פרק זמן יש מעבר משלו.
מדענים רבים אפילו מחלקים את זה לשלבים, אבל אתה לא חייב. בואו ליישם את זה על הריצה, ועל התהליך ההפוך. זה מה שמאפשר לפיסיקאים לשלוט בתהליך ולהשתמש בו גם בחיי היומיום.
דוגמאות
יש הרבה דוגמאות של סובלימציה בפיזיקה, אבל יש גם דוגמאותיש גם לא מעט תהליכים הפוכים. כדאי לקחת בחשבון את שתי הקטגוריות.
אז, דוגמאות לקיצוץ:
- קרח יבש.
- ייבוש כביסה בקור.
כנראה הדוגמה הנפוצה ביותר לתהליך. אין ספק, כולם לפחות פעם אחת ראו או החזיקו בידיו. פעם, קרח יבש היה נושא פופולרי ביותר לצילום סרטונים ביוטיוב. כמעט כולם ראו לפחות סרטון אחד כזה. יש לציין כי הקרח משמש לא רק למטרות בידור. יש לו גם מגוון די רחב של שימושים ביתיים.
בהחלט כל עקרת בית מבלה בגדים בקור בחורף. נראה שהוא צריך לחזור קפוא, אבל הוא חוזר יבש לחלוטין. זאת בשל העובדה שהתרחשה סובלימציה של מולקולות מים. זוהי הדוגמה הממחישה ביותר לשימוש בסובלימציה בפיזיקה.
הגיע הזמן לעבור לתצהיר. מומלץ לשקול דוגמאות:
- Frost.
- הדוגמה על החלונות בחורף.
זו הדוגמה הברורה ביותר של דה-סובלימציה בטבע, שכולם יצרו איתה קשר. התהליך מתרחש עם קירור חד במיוחד ומעבר מהיר מדי של נקודת הטל. תופעה זו נפוצה. אתה יכול לראות כפור בסוף הסתיו ובחורף. ניתן להבחין בצורה ברורה ביותר באוקטובר-נובמבר, כאשר עדיין יש מעט מאוד שלג.
כן, מסתבר שהדה-סובלימציה יוצרת את אווירת השנה החדשה שלנו. דפוסים מורכבים נובעיםהבדל עצום בין טמפרטורות חיצוניות ופנימיות.
למה זה מיועד
תהליך הסובלימציה, בנוסף לעובדה שהוא נמצא לעתים קרובות בטבע, נמצא בשימוש נרחב בעניינים יומיומיים. זה נובע מהנוחות, כמו גם הרעילות הנמוכה של דברים המועדים לתהליך זה. אז הנה כמה דוגמאות לשימוש בו בחיי היומיום:
- ייבוש כביסה. כפי שהוזכר לעיל, מולקולות מים פשוט נשחקות, ועוקפות את אחד ממצבי הצבירה. שיטת ייבוש זו עדיין כמעט הפופולרית ביותר.
- מדפסות צבע. חלקיקי צבע מוצקים הופכים מיד למצב גזי בהשפעת לחץ וטמפרטורה. למרות העובדה ששיטה זו היא נחלת העבר, במקומות מסוימים היא עדיין נפוצה כיום.
- דוחי עש וצלחות ארומטיות. לעתים קרובות אחד מהפריטים הללו ניתן למצוא בארון. צלחות כאלה לא סתם מתמוססות, כפי שאנשים רבים חושבים, אלא נכנסות למצב של גז ונושאות את הריח.
מלבד זה, סובלימציה נמצאת בשימוש נרחב בניסויים פיזיקליים שונים. מעניין לציין שבכימיה, היכולת של חומרים לבצע סובלימציה היא לרוב הגורם הבסיסי לתגובה איכותית.
היכן עוד מופיע המונח הזה
ניתן למצוא את המונח "סובלימציה" לא רק בפיזיקה ובכימיה. זה תקף גם לפסיכולוגיה. במדע זה, הפענוח שלו שונה לחלוטין: זוהי דרך "לשחרר קיטור", ולשנות באופן קיצוני את סוג הפעילות שלך.
גם המונח משמש בנתיב ההדפסה. בתחום הזהפעילות, ההגדרה משתנה: הדפסת סובלימציה היא אחת הדרכים להעביר תמונה לכל משטח באמצעות צבע שעובר תהליך של סובלימציה. במילים פשוטות, זוהי דרך אחת להדפיס על כל משטח.
מסקנה
לסיכום מאמר זה, יש לציין כי סובלימציה, למרות שהמושג שלה נמצא בתחומים שונים של החברה, נותר בעיקר מונח פיזי. זה משם, כמו שאומרים, "רגליים צומחות". קרא בעיון את ההגדרה של סובלימציה בפיזיקה, ולאחר מכן השווה אותה לכל שאר התמלילים. לפיכך, תראה שהמונחים דומים במשמעותם. העובדה היא שכל אחד מהם מותאם לתחום פעילות מסוים המדובר.
