faseendringer

Faseendringer er overgangene mellom ulike faser av materie (fast, væske, gass, plasma) som skjer når ytre forhold som temperatur, trykk eller sammensetning endres. Vanligvis innebærer en faseendring en reorganisering av molekyler eller atomers struktur og energi.

Klassifisering: Førsteordens faseovergang kjennetegnes av latent varme og ofte plutselig endring i tetthet og entalpi ved overgangen. Eksempler er smelting av is ved 0°C ved ett atmosfærisk trykk og fordamping ved kokepunktet. Andenordens faseoverganger har ingen latent varme og kjennetegnes av kontinuerlige endringer i egenskaper som spesifikk varme eller magnetisk ordning; overgangen skjer tilnærmet gradvis ved det kritiske punktet.

Fase-diagrammer beskriver hvilke faser som dominerer under ulike temperatur- og trykkforhold. Ved en faseovergang er Gibbs fri energi lik mellom fasene; kritiske punkter og triplepunkt er sentrale begreper.

Eksempler: Vann er et klassisk system med førsteordens overganger mellom fast, væske og gass ved ulike trykk og temperaturer. Jern viser en ferromagnetisk overgang ved Curie-temperaturen (andenordens). Materialvitenskap bruker kontroll av faseoverganger for å oppnå ønskede mekaniske eller elektromagnetiske egenskaper.

Betydning: Faseendringer er grunnleggende i kjemi, geologi, meteorologi og industriell prosessering.