Kľúčový rozdiel medzi fúziou a tuhnutím je v tom, že fúzia je premena tuhej látky na jej kvapalnú formu. Tuhnutie je však premena kvapaliny na pevnú látku.
Fúzia a tuhnutie sú procesy, ktoré si navzájom odporujú. To znamená; fúzia je premena tuhej látky na kvapalinu, zatiaľ čo tuhnutie je premena kvapaliny na pevnú látku. Vo fyzike a chémii však existuje mnoho ďalších definícií pojmu fúzia; vo všeobecnosti sa to týka kombinácie malých častíc za vzniku väčšej častice, ale v porovnaní s pojmom tuhnutie sa fúzia týka skôr fázového prechodu hmoty než kombinácie hmoty.
Čo je Fusion?
Fúzia je proces premeny pevnej látky na kvapalinu. A k tomuto fázovému prechodu dochádza prostredníctvom topenia pevnej látky. Proces je takto pomenovaný, pretože termín fúzne teplo sa vzťahuje na energiu, ktorú látka potrebuje na premenu na svoju kvapalnú fázu pri teplote topenia. Počas topenia sa vnútorná energia látky zvyšuje. Zvyčajne môžeme fúziu pevnej látky uľahčiť poskytnutím tepla.
Počas tohto procesu topenia sa tesné balenie iónov alebo molekúl začne uvoľňovať. Pevná látka má dobre usporiadanú štruktúru ako kvapalina. Počas fúzie sa stáva menej usporiadanou štruktúrou. Keď sa tuhá látka topí, objem sa zväčšuje, pretože kvapalina nemá tesné balenie ako v pevnom skupenstve. Preto má hustota tendenciu klesať. Existujú však aj výnimky; napríklad topenie kociek ľadu z vody. Tu je hustota kociek ľadu nižšia ako voda (hustota sa zvýšila). Preto ľad pláva na vode.
Obrázok 01: Fúzia kovov v dôsledku aplikácie vysokej tepelnej energie
V prípade čistých kryštalických pevných látok prebieha fúzia pri pevnej teplote. A táto teplota je známa ako teplota topenia tejto konkrétnej pevnej látky. K roztaveniu nečistej látky dochádza pri inej teplote, nie pri teplote topenia. Teplota, pri ktorej sa nečistá látka začne topiť, sa môže líšiť v závislosti od typu a množstva prítomných nečistôt.
Čo je tuhnutie?
Tuhnutie je premena kvapaliny na pevnú látku. Najbežnejším termínom pre tento proces je zmrazenie. Zmrazovanie je premena kvapalného skupenstva na pevné skupenstvo, keď sa teplota zníži pod bod mrazu danej kvapaliny. Inými slovami, ide o stuhnutie kvapaliny pri ochladzovaní. Pre väčšinu látok sú bod topenia a bod tuhnutia rovnaké; existujú však výnimky, ako napríklad agar.
Obrázok 02: Tvorba ľadu v dôsledku tuhnutia vody
Zamrznutie sa často vyskytuje vo forme kryštalizácie. Tu sa z homogénnej kvapaliny tvoria kryštály. Ďalej je to termodynamický fázový prechod prvého rádu. To znamená; kým tuhá látka a kvapalina koexistujú, teplota systému zostáva na bode topenia. Napríklad, ak vezmeme do úvahy vodu, voda v tekutom stave sa po zmrazení premení na ľad v pevnom stave.
Aký je rozdiel medzi fúziou a tuhnutím?
Fúzia a tuhnutie sú procesy, ktoré si navzájom odporujú. Kľúčový rozdiel medzi fúziou a tuhnutím je v tom, že fúzia je premena pevnej látky na jej kvapalnú formu, zatiaľ čo tuhnutie je premena kvapaliny na pevnú látku. Ďalej, energia potrebná na fúziu sa nazýva srdce fúzie, zatiaľ čo energia potrebná na stuhnutie sa nazýva teplo tuhnutia.
Infografika nižšie zobrazuje ďalšie podrobnosti o rozdieloch medzi fúziou a tuhnutím.
Zhrnutie – Fúzia vs tuhnutie
Fúzia a tuhnutie sú procesy, ktoré si navzájom odporujú. Kľúčový rozdiel medzi fúziou a tuhnutím je v tom, že fúzia je proces premeny pevnej látky na jej kvapalnú formu, zatiaľ čo tuhnutie je proces premeny kvapaliny na pevnú látku.
