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自然界では、物質は固体、液体、気体、またはプラズマとして存在します。これらの状態間の遷移は相変化と呼ばれ、特定の圧力および温度条件下で発生します。昇華と堆積は、定義上、互いに反対の2種類の相変化です。
昇華
昇華は、物質が固体から気体に直接移行するときに起こる相変化です。昇華が起こると、物質は液相を通過しません。固体が気体に昇華するにはエネルギーが必要です。自然界では、日光によって生成される熱が通常エネルギー源です。昇華の例は、平均的な室温と圧力にさらされたときにドライアイスがどのように反応するかです。ドライアイスは、非常に低い温度と圧力で液体に凝縮し、その後圧力を解放する複雑なプロセスによって固化した二酸化炭素で、液体CO2の約半分を急速に蒸発させ、残りの部分を凍結するのに十分なエネルギーを提供します液体を固体CO2、またはドライアイスにします。通常の大気圧と温度にさらされると、ドライアイスは蒸気に昇華します。
堆積
堆積は、物質がガス状態から固体状態に直接移行するときに発生します。昇華と同様に、中間液相はスキップされます。昇華とは対照的に、堆積プロセスはエネルギーを放出します。堆積の例は霜の形成です。低温では、水蒸気が堆積し、植物や草の上に薄い氷の層が形成されます。