Faseændringer

Faseændringer, også kendt som faseovergange, er de processer, hvorved et stof skifter mellem de klassiske aggregationsstadier fast, flydende og gasform. Overgangen skyldes ændringer i termisk energi, hvilket påvirker de intermolekylære kræfter og den samlede indre energi i materialet. Når temperaturen eller trykket varieres, kan materiens struktur ændres uden at den kemiske sammensætning påvirkes.

De mest almindelige faseændringer er smeltning (fast til væske), fordampning (væske til gas), sublimation (fast til gas), kondensation (gas til væske), størkning (væske til fast) og deposition (gas til fast). Hver overgang er forbundet med en specifik latent varme, som er den energi, der skal tilføres eller fjernes for at gennemføre ændringen ved en konstant temperatur og tryk. For eksempel kræver smeltning af vand ved 0 °C en latent smeltevarme på ca. 334 kJ kg⁻¹, mens kogning ved 100 °C har en latent fordampningsvarme på omkring 2260 kJ kg⁻¹.

Faseændringer spiller en central rolle i både naturlige og teknologiske processer. I naturen påvirker de vandcyklussen, klimaforandringer og dannelsen af iskapper. Industrielt udnyttes de i materialefremstilling, køleteknik, kryoteknologi og i diverse separationsmetoder. Forståelsen af de termodynamiske betingelser, herunder tryk‑temperatur‑diagrammer og Clapeyrons ligning, gør det muligt at forudsige og kontrollere faseovergange i et bredt spektrum af anvendelser.