állapotváltozásokról

Az állapotváltozásokról szóló írás a halmazállapotok közötti átmeneteket tárgyalja. Egy rendszer külső feltételeinek, például hőmérsékletnek vagy nyomásnak a megváltoztatásával a részecskék rendeződése és kölcsönhatásai megváltoznak, ami makroszkopikus tulajdonságokban is megmutatkozik. Az átmenetek gyakran a mikroszerkezet szerveződésének átalakulását jelentik, és ennek nyomán változik a sűrűség, az olvadáspont vagy más állapotjegyek.

Elsőrendű átmeneteknél a fázishatáron latent hő szabadul fel vagy nyelődik el, és a sűrűség vagy más állapotérték hirtelen megváltozik. Ezeknél gyakori a fáziskontinuitás és a fázishatár koexisztenciája. Példák: a jég olvadása és a víz felforrása.

Másodrendű átmeneteknél nincs latent hő. A rendparaméter folyamatosan változik, a szabadenergia első deriváltjai is folytonosak, de a másodrendű deriváltak megváltozhatnak. Jellemző jelenségek közé tartozik a hőkapacitás vagy a mágneses szuceptibilitás hirtelen változása. Példák: ferromágneses átmenet Curie pontnál, a hélium lambda pontja.

Fázisdiagramok a nyomás–hőmérséklet térben ábrázolják az egyensúlyban lévő fázisokat. A diagramokon feltüntethetők a fázishatárok, a tripla pont és a kritikus pont, és megfigyelhetők metastabil állapotok vagy hysterézis jelenségek is.

Az állapotváltozásokról szóló ismeretek alapvetőek az anyagtudományban, kémiában és fizikában, mivel lehetővé teszik anyagok tervezését és a fázisátalakulások megértését különböző rendszerekben, például folyadékokban, szilárd anyagokban, polimerekben és folyadékkristályokban.