Kluczowa różnica między stapianiem a krzepnięciem polega na tym, że fuzja polega na przekształceniu ciała stałego w jego płynną postać. Ale krzepnięcie to konwersja cieczy w ciało stałe.
Fuzja i krzepnięcie to procesy przeciwstawne sobie. To znaczy; fuzja zamienia ciało stałe w ciecz, podczas gdy zestalanie zamienia ciecz w ciało stałe. Istnieje jednak wiele innych definicji terminu fuzja w fizyce i chemii; ogólnie odnosi się do połączenia małych cząstek w celu utworzenia większej cząstki, ale w porównaniu do terminu zestalanie, fuzja odnosi się do przejścia fazowego materii, a nie połączenia materii.
Co to jest Fusion?
Fuzja to proces przekształcania ciała stałego w ciecz. I to przejście fazowe następuje poprzez stopienie ciała stałego. Proces ten jest tak nazwany, ponieważ termin „ciepło topnienia” odnosi się do energii potrzebnej do przekształcenia substancji w fazę ciekłą w temperaturze topnienia. Podczas topienia wzrasta energia wewnętrzna substancji. Zazwyczaj możemy ułatwić stopienie ciała stałego poprzez dostarczenie ciepła.
Podczas tego procesu topnienia ciasne upakowanie jonów lub cząsteczek zaczyna się rozluźniać. Substancja stała ma bardziej uporządkowaną strukturę niż ciecz. Podczas fuzji staje się mniej uporządkowaną strukturą. Gdy ciało stałe topi się, objętość wzrasta, ponieważ ciecz nie ma ciasnego upakowania, jak w ciele stałym. Dlatego gęstość ma tendencję do zmniejszania się. Ale są też pewne wyjątki; na przykład topienie kostek lodu z wody. Tutaj gęstość kostek lodu jest mniejsza niż wody (gęstość wzrosła). Dlatego lód unosi się na wodzie.
Rysunek 01: Fuzja metali w wyniku zastosowania wysokiej energii cieplnej
W przypadku czystych, krystalicznych substancji stałych, stapianie odbywa się w ustalonej temperaturze. I ta temperatura jest znana jako temperatura topnienia tego konkretnego ciała stałego. Fuzja zanieczyszczonej substancji zachodzi w innej temperaturze, a nie w temperaturze topnienia. Temperatura, w której zanieczyszczona substancja zaczyna się topić, może się różnić w zależności od rodzaju i ilości obecnych zanieczyszczeń.
Co to jest krzepnięcie?
Krzepnięcie to przekształcenie cieczy w ciało stałe. Najczęstszym określeniem tego procesu jest zamrażanie. Zamrażanie to konwersja stanu ciekłego do stanu stałego, gdy temperatura spada poniżej punktu zamarzania tej cieczy. Innymi słowy, jest to krzepnięcie cieczy po schłodzeniu. W przypadku większości substancji temperatura topnienia i temperatura zamarzania są takie same; jednak istnieją pewne wyjątki, takie jak agar.
Rysunek 02: Tworzenie się lodu w wyniku krzepnięcia wody
Zamrażanie często występuje w formie krystalizacji. Tutaj z jednolitej cieczy tworzą się kryształy. Ponadto jest to termodynamiczne przejście fazowe pierwszego rzędu. To znaczy; dopóki ciało stałe i ciecz nie będą współistnieć, temperatura układu pozostaje w temperaturze topnienia. Na przykład, jeśli weźmiemy pod uwagę wodę, woda w stanie ciekłym zamienia się w lód w stanie stałym po zamarznięciu.
Jaka jest różnica między fuzją a krzepnięciem?
Fuzja i krzepnięcie to procesy przeciwstawne sobie. Kluczowa różnica między fuzją a zestalaniem polega na tym, że fuzja to konwersja ciała stałego w jego płynną postać, podczas gdy zestalanie to konwersja cieczy w ciało stałe. Co więcej, energia wymagana do fuzji nazywana jest sercem fuzji, podczas gdy energia wymagana do krzepnięcia nazywana jest ciepłem krzepnięcia.
Poniższa infografika pokazuje więcej szczegółów na temat różnicy między stapianiem a krzepnięciem.
Podsumowanie – Fuzja kontra krzepnięcie
Fuzja i krzepnięcie to procesy przeciwstawne sobie. Kluczowa różnica między fuzją a zestalaniem polega na tym, że fuzja jest procesem konwersji ciała stałego w jego płynną postać, podczas gdy zestalanie jest procesem konwersji cieczy w ciało stałe.
