Termotuumasünteesi ja tahkumise erinevus

võtme erinevus sulandumise ja tahkumise vahel on see liitmine on tahke aine muundamine vedelaks vormiks. Kuid tahkestamine on vedeliku muundamine tahkeks aineks.

Fusioon ja tahkumine on üksteisele vastupidised protsessid. See on; liitmine muudab tahke aine vedelikuks, tahkestamine aga muudab vedeliku tahkeks. Termotuumasünteesi füüsikalis ja keemias on palju muid määratlusi; üldiselt viitab see väikeste osakeste kombinatsioonile suurema osakese moodustamiseks, kuid võrreldes tahkestumisega tähendab termotuumasüntees pigem aine faasisiiret kui aine kombinatsiooni.

SISU

1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on termotuumasüntees 
3. Mis on tahkumine
4. Kõrvuti võrdlus - sulandumine vs tahkestumine tabelina
5. Kokkuvõte

Mis on termotuumasüntees?

Fusioon on tahke aine muutmine vedelikuks. Ja see faasisiire toimub tahke aine sulamise kaudu. Protsessi nimetatakse selliseks, kuna termotuumasoojus osutab energiale, mida aine vajab sulamistemperatuuril vedelaks faasiks muundamiseks. Sulamise ajal suureneb aine sisemine energia. Tavaliselt saame tahke aine sulamist soojuse abil hõlbustada.

Selle sulamisprotsessi ajal hakkab ioonide või molekulide tihe pakkimine lõdvenema. Tahke aine struktuur on hästi järjestatud kui vedeliku. Sulamise ajal muutub see vähem korrastatud struktuuriks. Kui tahke aine sulab, suureneb maht, kuna vedelikul ei ole tihedat pakkimist nagu tahkes aine. Seetõttu kipub tihedus vähenema. Kuid on ka mõned erandid; näiteks jääkuubikute sulamine moodustab vett. Siin on jääkuubikute tihedus madalam kui vesi (tihedus on suurenenud). Seetõttu hõljub jää vee peal.

Joonis 01: metallide sulandumine suure soojusenergia kasutamisest

Puhta kristalse tahke aine sulatamine toimub fikseeritud temperatuuril. Ja seda temperatuuri nimetatakse selle konkreetse tahke aine sulamistemperatuuriks. Ebapuhta aine sulandumine toimub erineval temperatuuril, mitte sulamispunktis. Temperatuur, mille juures ebapuhas aine sulama hakkab, võib varieeruda sõltuvalt esinevate lisandite tüübist ja kogusest.

Mis on tahkumine?

Tahkumine on vedeliku muundamine tahkeks aineks. Selle protsessi kõige tavalisem termin on külmutamine. Külmutamine on vedela oleku muundamine tahkes olekus, kui temperatuuri alandatakse madalamale kui selle vedeliku külmumistemperatuur. Teisisõnu on see vedeliku tahkumine jahutamisel. Enamiku ainete sulamis- ja külmumispunkt on samad; siiski on ka mõned erandid, näiteks agar.

Joonis 02: Vee tahkumisel tekkiv jää

Külmumine toimub sageli kristalliseerumise vormis. Siin moodustuvad ühtlasest vedelikust kristallid. Lisaks on see esimese astme termodünaamiline faasisiire. See tähendab; kuni tahkis ja vedelik eksisteerivad koos, püsib süsteemi temperatuur sulamistemperatuuril. Näiteks kui arvestada vett, muundub vedelas olekus vesi külmumisel tahkes olekus jääks.

Mis vahe on termotuumasünteesi ja tahkumise vahel?

Fusioon ja tahkumine on üksteisele vastupidised protsessid. Peamine erinevus sulamise ja tahkestamise vahel on see, et sulatamine on tahke aine muutmine vedelaks, samas kui tahkestamine on vedeliku muundamine tahkeks aineks. Lisaks nimetatakse termotuumasünteesiks vajalikku energiat termotuumasünteesiks, tahkestamiseks vajalikku energiat aga tahkestamise kuumuseks.

Allpool infograafik näitab lisateavet sulamise ja tahkumise erinevuse kohta.

Kokkuvõte - sulandumine vs tahkumine

Fusioon ja tahkumine on üksteisele vastupidised protsessid. Peamine erinevus sulamise ja tahkestamise vahel on see, et sulatamine on tahke aine muutmine vedelaks vormiks, samas kui tahkestamine on vedeliku muutmine tahkeks aineks.

Viide:

1. Helmenstine, Anne Marie. "Termotuumasünteesi mõiste (füüsika ja keemia)." ThoughtCo, 9. märts 2019, saadaval siit.
2. Helmenstine, Anne Marie. “Tahkumise definitsioon ja näited keemias.” ThoughtCo, 11. august 2019, saadaval siin.

Pilt viisakalt:

1. “Crucible Foundry Sula Free Photo” (CC0) Needpixi kaudu

2. „3050473” (CC0) Pixabay kaudu