A legfontosabb különbség az összeolvadás és a megszilárdulás között, hogy a fúzió a szilárd anyag folyékony formájába való átalakulása. A megszilárdulás azonban a folyadék szilárddá alakulását jelenti.
A fúzió és a megszilárdulás egymással ellentétes folyamatok. Azaz; A fúzió a szilárd anyagból folyékony, míg a megszilárdulás a folyadékot szilárddá alakítja. A fizikában és kémiában azonban sok más definíció is létezik a fúzió kifejezésre; általában kis részecskék kombinációjára utal, hogy nagyobb részecske keletkezzen, de a megszilárdulás kifejezéssel összehasonlítva a fúzió az anyag fázisátalakulására utal, nem pedig anyagkombinációra.
Mi az a fúzió?
A fúzió a szilárd anyag folyadékká alakításának folyamata. És ez a fázisátalakulás a szilárd anyag megolvadásával megy végbe. A folyamatot azért nevezték el így, mert az olvadáshő kifejezés arra az energiára utal, amelyre egy anyagnak szüksége van ahhoz, hogy az olvadásponton folyékony fázisává alakuljon. Az olvadás során az anyag belső energiája megnő. Általában a szilárd anyag összeolvadását hő biztosításával tudjuk elősegíteni.
Az olvadási folyamat során az ionok vagy molekulák szoros tömítése kezd fellazulni. A szilárd anyag jól rendezett szerkezetű, mint a folyadék. A fúzió során kevésbé rendezett szerkezetté válik. Amikor egy szilárd anyag megolvad, a térfogat növekszik, mivel a folyadéknak nincs olyan szoros tömítése, mint a szilárd anyagban. Ezért a sűrűség csökken. De van néhány kivétel is; például jégkockák olvadásakor víz keletkezik. Itt a jégkockák sűrűsége kisebb, mint a víz (sűrűsége nőtt). Ezért a jég lebeg a vízen.
01. ábra: Fémek fúziója nagy hőenergia alkalmazása miatt
Tiszta kristályos szilárd anyagok esetében az összeolvadás meghatározott hőmérsékleten megy végbe. És ez a hőmérséklet az adott szilárd anyag olvadáspontja. Egy szennyezett anyag fúziója más hőmérsékleten megy végbe, nem az olvadásponton. Az a hőmérséklet, amelyen a szennyezett anyag olvadni kezd, a jelenlévő szennyeződések típusától és mennyiségétől függően változhat.
Mi az a megszilárdulás?
A megszilárdulás a folyadék szilárd anyaggá való átalakulása. Ennek a folyamatnak a leggyakoribb kifejezése a fagyasztás. A fagyasztás egy folyékony halmazállapotú szilárd halmazállapotúvá történő átalakulása, amikor a hőmérséklet a folyadék fagyáspontja alá csökken. Más szóval, ez a folyadék megszilárdulása hűtéskor. A legtöbb anyag olvadáspontja és fagyáspontja megegyezik; azonban van néhány kivétel, például az agar.
02. ábra: Jégképződés a víz megszilárdulása következtében
A fagyás gyakran kristályosodás formájában következik be. Itt kristályok keletkeznek az egyenletes folyadékból. Továbbá elsőrendű termodinamikai fázisátalakulás. Azt jelenti; amíg a szilárd és a folyékony együtt nem létezik, a rendszer hőmérséklete az olvadásponton marad. Például, ha a vizet vesszük figyelembe, a folyékony halmazállapotú víz fagyáskor szilárd állapotú jéggé alakul.
Mi a különbség a fúzió és a megszilárdulás között?
A fúzió és a megszilárdulás egymással ellentétes folyamatok. Az összeolvadás és a megszilárdulás közötti kulcsfontosságú különbség az, hogy a fúzió a szilárd anyag folyékony formájába való átalakulása, míg a megszilárdulás a folyadék szilárd anyaggá való átalakulása. Továbbá a fúzióhoz szükséges energiát a fúzió szíve, míg a megszilárduláshoz szükséges energiát a megszilárdulás hőjének nevezik.
Az alábbi infografika további részleteket mutat be a fúzió és a megszilárdulás közötti különbségről.
Összefoglalás – Fúzió vs megszilárdulás
A fúzió és a megszilárdulás egymással ellentétes folyamatok. A legfontosabb különbség az összeolvadás és a megszilárdulás között az, hogy a fúzió a szilárd anyag folyékony formájába való átalakulásának folyamata, míg a megszilárdulás a folyadék szilárd halmazállapotúvá történő átalakulásának folyamata.
