昇華:相変化
昇華は、物質が固体状態からガス状の状態に直接移行し、液相を完全にスキップする相変化です。これは、固体が分子を一緒に保持する分子間力を克服するのに十分なエネルギーを吸収するときに発生します。
CO2の昇華における熱の役割
1。エネルギー入力: CO2が昇華するには、熱エネルギーを吸収する必要があります。このエネルギーは周囲から来ています。
2。分子間力を破る: 吸収された熱エネルギーは、固体状態(ドライアイス)でCO2分子を一緒に保持する弱い分子間力を弱め、最終的に破壊するために使用されます。
3。運動エネルギーの増加: CO2分子がエネルギーを獲得するにつれて、それらはより速く動き、より激しく振動します。この増加する運動エネルギーにより、彼らは固体格子の固定位置にそれらを保持する引力を克服することができます。
4。ガスへの直接移行: CO2分子に十分なエネルギーがあると、それらは固体構造から逃げ出し、気相に入ります。
CO2で昇華が簡単に起こる理由
* 分子間力の弱い: 二酸化炭素(CO2)は、その非極性の性質のため、分子間力(ファンデルワールス力)が弱い。これは、これらの力を克服するために多くのエネルギーを必要としないことを意味します。
* 高蒸気圧: 比較的低い温度であっても、CO2は比較的高い蒸気圧を持っています。これは、CO2分子が固体からガス状の状態に容易に移行することを意味します。
要約
二酸化炭素の昇華には、熱エネルギーが重要です。 CO2分子を固体状態に保持している弱い分子間力を破壊するために必要なエネルギーを提供し、それらが気相に直接移行できるようにします。