¿Qué significa la sublimación en la ciencia?

a veces, es fácil discernir el significado de las palabras en la ciencia porque comparten algún aspecto de su significado con el inglés cotidiano. Los conceptos científicos como energía, fuerza e incluso la selección natural son en su mayoría extensiones de nuestra comprensión común y sus significados coloquiales. No es así para la sublimación. incluso si conoces el significado no científico de la palabra, ese conocimiento no te ayudará cuando se trata de su significado en la ciencia. En ciencia, la sublimación tiene que ver con la rama de la física y la química llamada termodinámica.

La mayoría de los asuntos cotidianos existen en una de las tres fases o estados principales: sólido, líquido o gas. La materia puede cambiar de estado sin cambiar su identidad. por ejemplo, hielo, agua y vapor son todos h2o; el hielo es h2o en fase sólida, el agua es h2o en fase líquida y el vapor es h2o en fase gaseosa. (tenga en cuenta que el 2 en h2o debe ser un subíndice.)

ya estamos familiarizados con muchos cambios de fase: la fusión es el cambio de un sólido a un líquido; hervir es el cambio de un líquido a un gas; y la sublimación es simplemente el cambio de un sólido a un gas.

¿Cómo cambia un sólido a un gas? ¿Pasa muy rápidamente por la fase líquida? ¿Se transporta a algún tipo de dimensión superior? Un simple diagrama de fase muestra que el proceso de sublimación es mucho menos complicado. a ciertas temperaturas (que aumentan a lo largo del eje x) y presiones (que aumentan a lo largo del eje y), cada sustancia existirá en una fase sólida, líquida o gaseosa. Para cambiar un sólido a un gas a través de la sublimación sin pasar por la fusión y la ebullición, la presión debe disminuirse. entonces es posible cruzar la línea única entre sólido y gas.

cuando agrega calor a un sólido, la temperatura aumentará hasta que alcance una línea en el diagrama de fase. luego, en lugar de aumentar la temperatura, todo el calor se utiliza para cambiar la fase de la sustancia. El calor utilizado en ese proceso se denomina calor latente de transformación. el calor utilizado para cambiar una sustancia de un sólido a un gas se denomina calor latente de sublimación. el calor se absorbe en el cambio de sólido a gas, y (para la misma masa de la misma sustancia) se libera la misma cantidad de calor en el cambio de vuelta de gas a sólido (un proceso llamado deposición).

Quizás el ejemplo más famoso de sublimación es el hielo seco. el hielo seco es dióxido de carbono sólido que sublima a dióxido de carbono en fase gaseosa a temperatura ambiente. El yodo puede sublimar (aunque también puede existir como un líquido a temperatura ambiente), al igual que el naftaleno, un compuesto orgánico utilizado en las bolas de naftalina. La sublimación es también el principio detrás de la liofilización de alimentos.