Wärmelehre (Thermodynamik)

13.3.7 Phasenüberg
Phasen bergänge nge
Umwandlungswärmen
Umwandlungsw rmen
• thermodynamische Prozesse führen u.U. zu Änderungen
des Aggregatzustandes
• bei Wärmezufuhr: fester Zustand ⇒ flüssiger Zustand
⇒ Gas (sind Phasen desselben Stoffes)
• wenn man im festen Zustand Wärme zuführt, erhöht
sich Temperatur bis zum Schmelzpunkt; bei weiterer
Wärmezufuhr ⇒ Temperatur konstant bis alles
Material geschmolzen ist
Versuch W42 Schmelzwärme
• dieselbe Wärme wird frei, wenn Flüssigkeit wieder in festen Zustand übergeht
• heißt Umwandlungswärme oder latente Wärme; werden auf Mengeneinheit bezogen (z.B.
Mol oder Kilo) ⇒ spezifische Schmelzwärme und spezifische Verdampfungswärme
• Wärmemengen sind nötig, um Kräfte gegen Bindung zwischen Molekülen aufzubringen
• Phasenumwandlung fest-gasförmig ist ebenfalls möglich (Sublimation, z.B. CO2 :
Trockeneis ⇒ CO2-Gas) • aber auch fest-fest-Übergänge erfordern
Umwandlungswärme
• Kristallstruktur ändert sich, bspw. für
Schwefel bei Luftdruck: fest (rhombisch)
⇒ fest (monoklin) ⇒ flüssig
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Wärme um H 2 O von 0°C auf 100°C zu erwärmen: 4,2x10 5 J/kg