Faseændring

Faseændring er ændringen mellem de grundlæggende tilstandsformer af materie: fast stof, flydende og gas. Ved ændringer af temperatur og tryk kan et stof skifte fra en tilstand til en anden, og i nogle tilfælde kan også plasma dannes. En faseændring ændrer ikke kemisk sammensætning, kun den fysiske tilstand af materialet.

Under en faseændring ændres temperaturen normalt ikke ved det givne tryk, fordi den tilførte eller afgivne energi bruges som latent varme til at omorganisere molekylerne. Derfor kan der optræde temperaturplateauer, hvor temperaturen forbliver konstant, indtil overgangen er afsluttet.

De seks grundlæggende faseændringer er: Smeltning (fast stof til flydende), Frysning eller sænkning af vand til fast form (flydende til fast), Fordampning (flydende til gas), Kondensation (gas til flydende), Sublimation (fast til gas) og Afsætning eller deposition (gas til fast). Visse overgange kræver særlige trykforhold, og nogle stoffer sublimerer ved forholdsvis lave tryk og temperaturer.

Et fase-diagram viser, hvilke faser der er stabile ved forskellige temperaturer og tryk. Vigtige punkter inkluderer triplepunktet, hvor fast, flydende og gas er i ligevægt, og det kritiske punkt, hvor væske og gas ikke længere kan adskilles som separate faser. Diagrammerne hjælper med at forstå, hvordan ændringer i temperatur og tryk påvirker faser og overgangsdynamik.

Eksempler og anvendelser: Vand smelter ved 0 °C og koger ved 100 °C ved 1 atmosfærisk tryk. Kuldioxid sublimerer ved standardtrykket ved -78,5 °C. Faseændringer er centrale i køle- og opvarmningsprocesser, destillation, tørring, metallurgi og naturlige fænomener som vejr og geologiske processer. Metoder og materialer udnyttes til at styre tilstande og energioptagelse i tekniske systemer.