104 Physik verstehen 4, Schulbuch (ISBN: 978-3-209-12321-3) 46 3Phasenübergänge – Schmelzen und Erstarren Wie entstehen Phasenübergänge? Selma trinkt ihren Saft gerne sehr kalt. Deshalb macht sie sich Eiswürfel. Im Tiefkühler gibt das Wasser seine Wärme ab und erstarrt zu festem Eis. Bei Raumtemperatur nehmen die Eiswürfel Wärme auf und schmelzen. Wasser kann seine „Phase“ durch Abkühlen oder Erwärmen ändern. Als Phase wird ein einheitlicher Bereich eines Stoffes mit gleichen Materialeigenschaften bezeichnet – zB sind in Abb. 46.1 die feste Eis-Phase, die flüssige Wasser-Phase und die flüssige Öl-Phase zu sehen. Eine wichtige Unterscheidung verschiedener Phasen ist der Aggregatzustand eines Stoffes – fest, flüssig und gasförmig. Er hängt von seiner Temperatur und vom auf ihn wirkenden Druck ab (Abb. 46.2 und 46.3). Werden zB manche Gase in einem Gefäß unter Druck gehalten, so können sie darin als Flüssigkeit aufbewahrt werden. In „Gaskartuschen“ wird zB das brennbare Gas Butan im Fachhandel zB zum Nachfüllen von Feuerzeugen verkauft (Abb. 46.4). Notiere fünf Beispiele, bei denen Stoffe durch Abkühlen oder Erwärmen ihren Aggregatzustand ändern. Welche Stoffe ändern ihn nicht? Schmelzen und erstarren Stoffe bei einer bestimmten Temperatur? Werden feste Stoffe erwärmt, dann schmelzen sie bei einer bestimmten Temperatur. Diese Temperatur nennen wir Schmelzpunkt ( Seite 94). Umgekehrt bezeichnen wir die Temperatur, bei der flüssige Stoffe durch Abkühlen erstarren, als Erstarrungspunkt. Bei reinen Stoffen sind Schmelzpunkt und Erstarrungspunkt gleich (Abb. 46.5). Heißkleber-Erstarrung (Abb. 46.6) Wickle den Temperaturfühler eines Digitalthermometers in eine Schicht Aluminiumfolie ein. Bedecke den geschützten Fühler mit einer dicken Schicht Heißkleber (Achtung, Verbrennungsgefahr). Beobachte die Temperatur während des Erstarrens. Beschreibe, was dir auffällt. 46.1 Eis und Wasser – 2 Phasen in 2 Aggregatzuständen, Öl und Wasser – 2 Phasen in 1 Aggregatzustand Eis Öl Wasser Wasser A1 Infobox: Der Aggregatzustand ist auch von den Anziehungskräften zwischen den Teilchen eines Stoffes abhängig. Bei Phasenübergängen ändert sich der Aggregatzustand von Stoffen durch Zufuhr oder Abgabe von Wärme und durch den auf ihn wirkenden Druck. M 46.2 Phasenübergänge durch Wärmezufuhr oder Wärmeabgabe. Zufuhr von Wärme (Erwärmen) Abgabe von Wärme (Abkühlung) Schmelzen Erstarren Flüssigkeit Festkörper Gas Verdampfen Kondensieren Sublimieren Verfestigen 46.3 Phasenübergänge durch Druckänderungen Druckzunahme (höherer Druck) Druckabnahme (niederer Druck) Schmelzen Erstarren Flüssigkeit Festkörper Gas Verdampfen Kondensieren Sublimieren Verfestigen V1 46.4 In Gaskartuschen ist Butan unter Druck flüssig. Butan-Gas brennt Butan unter Druck flüssig Stoffe schmelzen (oder erstarren) bei einer bestimmten Temperatur – beim Schmelzpunkt (Erstarrungspunkt). Während des Schmelzens oder Erstarrens ändert sich die Temperatur nicht. M 46.6 Heißkleber-Erstarrung 46.5 Der Schmelzpunkt (Erstarrungspunkt) von Wasser liegt bei 0 °C. Arbeitsheftseiten 16–17 phv4sb_12321_S001-104_04Korr_20251112.indd 46 13.11.2025 13:28:10 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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