Фазовий перехід кристал – газ. Сублімація

Крім рідин, випаровуватись можуть і тверді тіла, минаючи при цьому рідкий стан.

Процес переходу твердих тіл безпосередньо в газовий стан називається сублімацією. Як і випаровування., сублімація – фазовий перехід першого роду.

Густина і тиск насиченої пари сублімації, як і випаровування рідини, залежить від температури.

Крива температурної залежності тиску пари, яка знаходиться в рівновазі з твердим тілом, називається кривою сублімації (крива СВ, рис.12).

Тиск насиченої пари твердих тіл досить великий і в деяких випадках досягає величини атмосферного тиску при температурі значно меншій точки плавлення. Прикладами таких тіл є нафталін, камфора, ментол, йод, нашатир.

Сублімація супроводжується поглинанням теплоти. Питомою теплотою сублімації, таким чином, називається фізична величина, яка чисельно дорівнює кількості теплоти, необхідної для випаровування 1 кг твердого тіла в газовий стан (Q = r·m) (наприклад, для льоду r = 670 ). Очевидним наслідком закону збереження енергії є співвідношення:

r = L + λ

де r – питома теплота сублімації, L – питома теплота пароутворення, λ – питома теплота плавлення.

Таким чином питома теплота сублімації перевищує питому теплоту плавлення на величину питомої теплоти пароутворення при температурі плавлення (для води
L = 590 , λ = 80 і r = 670 ).

Температура, при якій тиск насиченої пари над твердим тілом дорівнює зовнішньому тиску, називається точкою сублімації. Сублімація відповідає переходу a→b на кривій сублімації (рис. 12), зворотній процес b → a називається кристалізацією із пари.