升华(sublimation)和传热(heat transfer)的区别

升华和热传递的关键区别在于升华是物质状态的变化，而传热是能量状态的变化。

升华和传热是我们在能量和物质状态下讨论的两个主题。这些概念在热力学、物质转化、发电、能量传递等领域的研究中，以及几乎所有的机械系统中都非常重要。因此，清楚地理解这些概念对于在上述领域中取得优异成绩是很重要的。

什么是升华(sublimation)？

升华是将物质的状态直接从固态变为气体的过程，而不经过液相。通常，当我们把固体加热到它的熔点时，它就会变成液体。当液体进一步加热到沸点时，它将转变为气体。升华不是这样。升华是直接将固态转变为气体的过程。

图01：干冰升华

只有在特殊情况下，我们才能在特殊材料中观察到这一过程。纯萘就是这样一种升华的物质。另一种升华的物质是固体二氧化碳，也叫干冰。碘晶体、冰和雪在某些条件下表现为升华物质。从冰块中演化出来的雾状气体是升华的冰。

什么是传热(heat transfer)？

为了理解传热的概念，我们必须首先理解热的概念。热能，或称热能，是系统内部能量的一种形式。热能是系统温度的原因。它是由于系统中分子的随机运动而发生的。每一个温度高于绝对零度的系统都有正的热能。原子本身不含任何热能。但是，原子有动能。当这些原子相互碰撞并与系统壁碰撞时，它们以光子的形式释放热能。加热这样的系统会增加系统的热能。系统的热能越高，系统的随机性就越高。

图2：传热机理

上图显示了四种主要的传热方法：蒸发、传导、对流、辐射。热传递是热量从一个地方转移到另一个地方。当两个热接触的系统处于不同的温度下时，较高温度的物体产生的热量会流向温度较低的物体，直到温度相等。温度梯度对于自发的热传递是必要的。我们以瓦特为单位测量传热速率，而以焦耳为单位测量热量。单位瓦特等于“焦耳每单位时间”。