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Änderung des Aggregatzustands

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  • Lesezeit: 6 min
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Steckbrief

Ein Stoff kann von einem Aggregatzustand (Phase) in einen anderen Aggregatzustand übergehen (Phasenübergang). Dabei wird entweder Energie benötigt oder frei. Beim Schmelzen von Wasser wird z.B. Schmelzwärme benötigt.

Phasenübergänge können in einem Druck-Temperatur-Phasen-Diagramm dargestellt werden. Darin wird der Aggregatzustand eines Stoffes in Abhängigkeit von Druck und Temperatur aufgetragen.

Auch Sättigungsdampfdruck und Siedepunkt einer Flüssigkeit können daraus abgelesen werden.

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    Phasenübergang

    Alle Stoffe kommen in verschiedenen Aggregatzuständen, auch Phasen genannt, vor. Der Übergang von einer Phase (fest, flüssig oder gasförmig) in eine andere nennt man einen Phasenübergang.

    Phasenübergänge
    in Feststoffin Flüssigkeitin Gas

    von Feststoff

    –

    Schmelzen

    Sublimation

    von Flüssigkeit

    Erstarrung

    –

    Verdampfung

    von Gas

    Resublimation

    Kondensation

    –

    Image description
    Aggregatzustände

    Schematischer Überblick von Phasenübergängen zwischen fester, flüssiger und gasförmiger Phase.

    (Quelle: Zabel, Kurzlehrbuch Physik, Thieme, 2016)

    Phasenübergänge kosten (oder bringen) Energie. Um einen Festkörper zu schmelzen, muss die Schmelzwärme zugeführt werden. Das heißt, um Eis in Wasser zu überführen, muss man dem Eis Energie zuführen. Die Temperatur des Systems Eis/Wasser erhöht sich dabei jedoch nicht. Beim Verdampfen einer Flüssigkeit gilt dasselbe. Man benötigt Verdampfungswärme.

    Temperaturänderung bei konstanter Wärmezufuhr

    Temperaturänderung tritt nur in den reinen Phasen fest, flüssig und gasförmig auf. Die Rate der Temperaturänderung (Steigung der Geraden) hängt von der spezifischen Wärmekapazität ab. Die Steigung ist umso größer, je kleiner die Wärmekapazität ist. Beim Übergang von einer Phase in eine andere wird dem System Wärme zugeführt, die dem Schmelzen und der Verdampfung dienen, aber nicht die Temperatur ändert.

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      zuletzt bearbeitet: 27.10.2022
      Fachlicher Beirat: Prof. Dr. Dr. Hartmut Zabel, 23.01.2022
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