Diferença entre sublimação e transferência de calor

o diferença chave entre sublimação e transferência de calor é que sublimação é uma mudança no estado da matéria, enquanto a transferência de calor é uma mudança no estado da energia.

Sublimação e transferência de calor são dois tópicos que discutimos sob energia e estado da matéria. Esses conceitos são muito importantes no estudo de campos como termodinâmica, transição de matéria, geração de energia e transferência de energia, e em quase todos os sistemas mecânicos. Assim, uma compreensão clara desses conceitos é importante para se destacar nos campos acima.

CONTEÚDO

1. Visão geral e principais diferenças
2. O que é sublimação 
3. O que é transferência de calor
4. Comparação lado a lado - sublimação versus transferência de calor em forma de tabela
5. Resumo

O que é sublimação?

A sublimação é o processo de mudar o estado da matéria diretamente de sólido para gás, sem passar por uma fase líquida. Normalmente, quando aquecemos um sólido ao seu ponto de fusão, ele muda sua fase para um líquido. Quando o líquido é aquecido até o ponto de ebulição, ele muda o estado para gás. Este não é o caso da sublimação. A sublimação é o processo de mudar diretamente o estado de sólido para gás.

Figura 01: Sublimação de gelo seco

Só podemos observar esse processo em situações especiais em materiais especiais. O naftaleno puro é um material tão subliminar. Outra substância que sublima é o dióxido de carbono sólido, também conhecido como gelo seco. Cristais de iodo, gelo e neve se comportam como material sublimador sob algumas condições. O gás enevoado que evolui de um cubo de gelo é subliminar gelo.

O que é transferência de calor?

Primeiro, precisamos entender o conceito de calor para entender o conceito de transferência de calor. Energia térmica, ou calor, é uma forma de energia interna de um sistema. Energia térmica é a razão da temperatura de um sistema. Ocorre devido aos movimentos aleatórios das moléculas do sistema. Todo sistema que tem uma temperatura acima do zero absoluto possui energia térmica positiva. Os átomos em si não contêm energia térmica. Mas, átomos têm energias cinéticas. Quando esses átomos colidem uns com os outros e com as paredes do sistema, eles liberam energia térmica como fótons. O aquecimento desse sistema aumentará a energia térmica do sistema. Quanto maior a energia térmica do sistema, maior a aleatoriedade do sistema.

Figura 2: Mecanismos de transferência de calor

A imagem acima mostra os quatro principais métodos de transferência de calor: evaporação, condução, convecção, radiação. Transferência de calor é o movimento do calor de um lugar para outro. Quando dois sistemas, que são contatados termicamente, estão em temperaturas diferentes, o calor do objeto a uma temperatura mais alta flui para o objeto com uma temperatura mais baixa até que as temperaturas sejam iguais. Um gradiente de temperatura é necessário para uma transferência espontânea de calor. Medimos a taxa de transferência de calor em watt, enquanto a quantidade de calor é medida em joule. A unidade watt é igual a "joules por unidade de tempo".

Qual é a diferença entre sublimação e transferência de calor?

A sublimação é o processo de alterar o estado da matéria diretamente de um sólido para um gás sem passar por uma fase líquida. Transferência de calor é o movimento do calor de um lugar para outro. A principal diferença entre sublimação e transferência de calor é que a sublimação é uma mudança no estado da matéria, enquanto a transferência de calor é uma mudança no estado de energia. Além disso, o calor pode ser convertido em outras formas de energia e depois transferido, mas por sublimação, essa mudança não é possível. Além disso, a sublimação também é uma transferência de calor do estado sólido da matéria para o estado gasoso da matéria.

Abaixo está o resumo comparativo da diferença entre sublimação e transferência de calor.

Resumo - Sublimação x Transferência de Calor

A sublimação está diretamente relacionada à transferência de calor porque envolve a transferência do calor de uma substância transferida de uma fase para outra fase da matéria. A principal diferença entre sublimação e transferência de calor é que a sublimação é uma mudança do estado da matéria, enquanto a transferência de calor é uma mudança do estado de energia.

Referência:

1. Maria Dolores Luque de Castro, José Luis Luque García, em Técnicas e Instrumentação em Química Analítica, 2002.
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. "Definição de sublimação (transição de fase na química)." ThoughtCo, 13 de janeiro de 2019, disponível aqui.

Cortesia da imagem:

1. “Sublimação de Gelo Seco 1” Por Christopher de Salem, OR, EUA - Diversão com Gelo Seco 1 Uploaded by Diaa_abdelmoneim (CC BY-SA 2.0) via Commons Wikimedia
2. "Transferência de Calor" Por BruceBlaus - Trabalho próprio (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia