Siltumpārnese un fāžu pārējas

Agregātstāvokļu maiņa

Ikdienā ir pierasts aplūkot vielas trīs agregātstāvokļus: cietu, šķidru un gāzveida. 

Atkarībā no spiediena un temperatūras viela atrodas kādā no šiem agregātstāvokļiem, bet, mainoties apstākļiem, var notikt pāreja no viena agregātstāvokļa uz citu (1. attēls). Agregātstāvokļu maiņa pieder pie 1. veida fāžu pārejām (skatīt nodaļu ''Pirmā un otrā veida fāžu pārejas'').

Tā, piemēram, ūdens normālā atmosfēras spiedienā temperatūrā zem 0 °C atrodas cietā agregātstāvoklī (ledus). Ja temperatūra pieaug un sasniedz 0 °C, tad ledus kūst un pāriet šķidrā agregātstāvoklī (šķidrs ūdens). Ja temperatūru pēc tam samazina zem 0 °C, tad ir novērojams pretējs process - šķidrais ūdens sacietē un kļūst par ledu. 

Viela var arī pāriet no šķidra stāvokļa gāzveida stāvoklī (iztvaikot), kā arī kondensēties – pāriet no gāzveida stāvokļa šķidrā.

1.att. Agregātstāvokļu maiņa

Pastāv arī iespēja, ka viela no cieta stāvokļa uzreiz pāriet gāzveida stāvoklī un otrādi, neizejot cauri šķidrajam agregātstāvoklim - sublimējas. Sublimācija ir process, kurā viela no cieta stāvokļa tieši pāriet gāzveida stāvoklī, nekļūstot par šķidrumu. Piemēram, ja ziemā sala laikā žāvē veļu (2. att. a), tad tas tīri labi arī sanāks, jo veļā esošais ūdens sasalst (auduma gabals kļūst ciets kā dēlis) un tad sublimācijas procesā pamazām iztvaiko, līdz veļa kļūst sausa. Sublimāciju var ļoti labi novērot, ja normālos apstākļos novieto sauso ledu jeb sasalušu ogļskābo gāzi (2. att. b). Par cietu ķermeņu iztvaikošanu liecina arī to smarža (piemēram - naftalīns).

Sublimācijai pretējo procesu sauc par desublimāciju, kad viela no gāzveida stāvokļa tieši pāriet cietā stāvoklī. Desublimāciju var novērot ziemā, kad uz automašīnas stikliem veidojas ledus kārtiņa vai sarma.

Mikroelektronikas rūpniecībā šo procesu izmanto, lai iegūtu plānas kristāliskas kārtiņas.

2.att. Sublimācijas piemēri