昇華

昇華とは、物質が液体状態を通過することなく、凍った固体から気体に変化するプロセスです。

物質が昇華(固体から気体)するか、溶解(固体から液体)するか、気化(液体から気体)するかは、それが位置する環境の温度と圧力によって決定されます。 これは、下の水のような「相図」で説明することができます。 この場合、地球上の圧力(1気圧)と温度(25℃)では、水の氷は溶けて液体になり、それが気化して水蒸気になる。 しかし、圧力が十分に低い場合(例えば、太陽系の他の場所で見られる圧力)、水氷は温度が上昇すると、液体の水の段階を迂回して直接水蒸気に変わる。

昇華は太陽系の多くの場所で起こっている。

  • 彗星が太陽に近づくと、彗星核から水が昇華する。
  • 火星の夏には、火星の極氷冠が昇華する。
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水の相図である。

地球上で昇華する物質の例として、凍った二酸化炭素(CO2)、より一般的には「ドライアイス」として知られているものがあります。 1気圧の室温にさらされると、凍ったCO2はそのまま気体のCO2になります。

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CO2の相図。 約1気圧(地球の海面での圧力)、室温で、CO2は固体から気体に直接変わり、液体状態を迂回する。


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