Jähmettymisprosessi

Jähmettymisprosessi, eli jäätymisprosessi, on faasimuutos, jossa aine siirtyy nestemäisestä olomuodosta kiinteään olomuotoon. Tämä tapahtuu, kun aineen lämpötila laskee sen jäätymispisteeseen tai sen alle. Jäätymispiste on ominainen lämpötila kullekin aineelle. Esimerkiksi vesi jäätyy nollassa celsiusasteessa.

Jähmettymisprosessin aikana aineen molekyylit menettävät liike-energiaansa ja niiden liike hidastuu. Molekyylit asettuvat säännölliseen kiderakenteeseen, joka on tyypillistä kiinteälle olomuodolle. Tämä rakenteen muodostuminen vaatii usein tietynlaisen alkusolukon, jonka ympärille kide kasvaa. Joissakin tapauksissa, kuten amorfisissa aineissa kuten lasissa, molekyylit eivät asetu säännölliseen rakenteeseen, vaan muodostavat enemmän epämääräisen, "jäätyneen" nestemäisen rakenteen.

Jähmettymisprosessissa vapautuu usein latenttia lämpöä, joka tunnetaan myös jähmettymislämpönä. Tämä tarkoittaa, että vaikka aineen lämpötila laskee jäätymispisteeseen, se ei ala välittömästi jäähtyä edelleen. Sen sijaan lämpöä vapautuu tasaisesti, kunnes koko aine on jähmettynyt. Tämän jälkeen aineen lämpötila voi laskea edelleen.

Jähmettymisprosessilla on merkitystä monilla luonnon ja teollisuuden aloilla. Sitä hyödynnetään esimerkiksi ruoan säilönnässä (pakastaminen), veden jäätymisessä ja jään muodostumisessa, sekä metallien valamisen ja muovien valmistuksen kaltaisissa teollisissa prosesseissa.