Parfois, il est facile de discerner la signification des mots dans la science parce qu'ils partagent certains aspects de leurs significations avec l'anglais courant. Des concepts scientifiques comme l'énergie, la force et même la sélection naturelle sont pour la plupart des extensions de notre compréhension commune et de leurs significations familières. Pas pour la sublimation. Même si vous connaissez la signification non scientifique du mot, cette connaissance ne vous aidera pas quand il s'agit de sa signification en science. En science, la sublimation a trait à la branche de la physique et de la chimie appelée thermodynamique.

Les états de la matière

La plupart des matières de la vie quotidienne existent dans l'une des trois phases ou états principaux: solide, liquide ou gazeux . La matière peut changer d'état sans changer son identité. Par exemple, la glace, l'eau et la vapeur sont toutes H2O; la glace est la phase solide H2O, l'eau est la phase liquide H2O et la vapeur est la phase gazeuse H2O. (Notez que le 2 dans H2O devrait être un indice.)

Changer les phases

Nous connaissons déjà de nombreux changements de phase: la fusion est le passage d'un solide à un liquide; l'ébullition est le passage d'un liquide à un gaz; et la sublimation est simplement le passage d'un solide à un gaz.

Diagramme de phase

Comment un solide se transforme en gaz? Est-ce qu'il passe très rapidement dans la phase liquide? Est-ce qu'il transporte vers une sorte de dimension supérieure? Un diagramme de phase simple montre que le processus de sublimation est beaucoup moins compliqué. A certaines températures (croissant le long de l'axe des x) et pressions (augmentant le long de l'axe des ordonnées), chaque substance existera dans une phase solide, une phase liquide ou une phase gazeuse. Pour transformer un solide en un gaz par sublimation sans passer par la fusion et l'ébullition, la pression doit être abaissée. Il est alors possible de croiser la ligne unique entre le solide et le gaz.

Chaleur latente de transformation

Quand vous ajoutez de la chaleur à un solide, la température augmente jusqu'à atteindre une ligne sur la phase. diagramme. Ensuite, au lieu de la hausse de la température, toute la chaleur est utilisée pour changer la phase de la substance. La chaleur utilisée dans ce processus s'appelle la chaleur latente de la transformation. La chaleur utilisée pour transformer une substance d'un solide en un gaz est appelée chaleur latente de sublimation. La chaleur est absorbée par le passage du solide au gaz et (pour la même masse de la même substance), la même quantité de chaleur est libérée lors du retour du gaz au solide (un processus appelé dépôt).

Exemples de sublimation

L'exemple le plus célèbre de sublimation est peut-être la glace sèche. La glace sèche est du dioxyde de carbone solide qui se sublime en dioxyde de carbone en phase gazeuse à température ambiante. L'iode peut sublimer (même s'il peut aussi exister sous forme de liquide à température ambiante), tout comme le naphtalène, un composé organique utilisé dans la naphtaline. La sublimation est aussi le principe derrière la lyophilisation des aliments.