Skript zur Vorlesung Physik Teil 1 (Sommersemester) und Teil 2 ...

Skript zur Vorlesung Physik 1 und Physik 2 Seite 79
Prof. Dr. P. Kaul, Fachbereich Biologie Chemie und Werkstofftechnik,
Fachhochschule Bonn-Rhein-Sieg
Unter der Phase eines Stoffes wird ein räumlich abgetrenntes Gebiet verstanden, das gleiche physikalische
Eigenschaften aufweist.
Phasen sind
• Aggregatzustände fest, flüssig oder gasförmig
• Modifikationen desselben Stoffes (z.B. α- oder β Eisen)
von
fest
flüssig
nach
gasförmig
Modifikationsänderung
(Modifikationsenthalpie
ΔH M )
Erstarren
(Erstarrungsenthalpie
-ΔH S )
Desublimieren
fest flüssig gasförmig
(Desublimationsenthalpie
-ΔH Sub =-ΔH S - ΔHV )
Schmelzen
(Schmelzenthalpie ΔH S )
Kondensieren
(Kondensationsenthalpie
- ΔHV )
Sublimieren
(Sublimationsenthalpie
ΔH Sub =ΔH S + ΔHV )
Sieden
(Verdampfungsenthalpie
ΔH V )
Bei der Änderung des Aggregatzustandes nimmt ein Stoff Wärme auf bzw. gibt Wärme ab, ohne dass sich
seine Temperatur erhöht bzw. erniedrigt. Diese Wärmemengen werden als latente (verborgene) Wärmen
bezeichnet. Beim Phasenübergang von fest nach flüssig wird Wärme benötigt, um das Gitter im Festkörper
aufzubrechen. Beim Übergang von flüssig nach gasförmig müssen die Anziehungskräfte der Moleküle un-
tereinander überwunden werden.
4.5.3 Gleichgewicht zwischen den Phasen
Die einzelnen Phasen liegen niemals allein vor. Ähnlich wie bei der Geschwindigkeitsverteilung in einem
Gas haben die Moleküle in einer Phase unterschiedliche Energieverteilungen. Einige der Moleküle haben
dabei genügend Energie, um von der einen Phase in die andere Phase überzutreten.
Ein Gleichgewicht liegt vor, wenn die Zahl der Moleküle, die von Phase 1 nach Phase 2 überwechseln,
gleich ist der Anzahl der Moleküle, die von 2 nach 1 wechseln.
Flüssig - Gasförmig