állapotváltoztatás

Állapotváltoztatás olyan folyamat, amely során egy rendszer makroszkopikus állapota megváltozik külső feltételek hatására, például hőmérséklet, nyomás vagy külső mezők változtatásával. A jelenség a fizika, a kémia és a mérnöki tudományok központi témája, és több kontextusban értelmezhető, például fázis- vagy kémiai állapotváltoztatásokként.

Fizikai állapotváltoztatás (fázisváltozás) során az anyag állapota között mozgás történik, a szilárd, folyékony és gáz fázisok között. Gyakori példák: olvadás, fagyás, forrás, párolgás, kondenzáció, szublimáció. Az elsőrendű átmeneteknél a belső energia vagy a térfogat hirtelen változik, és latens hő szabadul fel vagy nyelődik el a fázisok között; gyakran megfigyelhető a két fázis közötti egyensúly. A másodrendű (folytonos) átmeneteknél az első derivált, például az entalpia vagy a térfogat, folytonos, de a második derivált, például a hőkapacitás vagy compressibilitás, megszakad vagy divergálhat; jellemzők a kritikus jelenségek.

Kémiai állapotváltoztatás olyan folyamat, amely a kémiai összetétel vagy oxidációs állapot megváltozását eredményezi, például oxidáció, redukció vagy más kémiai reakciók. Ezek lehetnek gyors vagy lassú reakciók, és gyakran energiát szabadítanak fel vagy vesznek fel.

Megfigyelése és alkalmazása: megfigyelésre és mérésre különféle módszerek használhatók, például differenciális hőmérséklet- vagy oldat-kalorimetria (DSC), hőmérséklet-, nyomás-, mágneses és elektromos tulajdonságok vizsgálata. Az állapotváltoztatások fontosak az anyagtudományban, geológiában, meteorológiában és technológiában, mert meghatározzák az anyagok feldolgozhatóságát, stabilitását és viselkedését feltételek alatt.