58 34 Schmelzen und Erstarren Schon A. Celsius hat festgestellt, dass sich beim Schmelzen eines Stoffes die Temperatur so lange nicht ändert, bis alles geschmolzen ist. Das hat er für die Festlegung seiner Temperatur-Skala verwendet. Festkörper, wie Eis, Blei, Zinn usw., gehen beim Erwärmen in den flüssigen Zustand über, sie schmelzen. Versuch: Fülle ein Becherglas zur Hälfte mit Eisstücken, gieße etwas Wasser dazu und erwärme es mit einem Brenner unter ständigem Umrühren (Abb. 34.1). Das Eis beginnt zu schmelzen. Welche Temperatur zeigt das Thermometer an, solange Eisstückchen vorhanden sind? Beobachte, wann die Temperatur zu steigen beginnt! Führt man den Versuch mit Paraffin aus, so lassen sich die gleichen Beobachtungen machen, allerdings bei einer anderen Temperatur. Die Temperatur, bei der ein fester Körper flüssig wird oder schmilzt, heißt Schmelzpunkt (melting point, point of fusion). Zum Schmelzen kommt es, wenn durch die zugeführte Wärmeenergie die schwingende Bewegung der Teilchen so stark wird, dass ihre Kohäsion überwunden wird und sie ihre festen Plätze verlassen können. Der Teilchenverband löst sich auf, der Festkörper wird flüssig. Von großer Bedeutung ist das Schmelzen für die Gewinnung von reinen Metallen auf Grund ihrer verschieden hohen Schmelzpunkte. Metalle und Kunststoffe lassen sich im flüssigen Zustand zu gewünschten Formen gießen (Abb. 34.2). Bei Altmetallen oder Altglas können durch Einschmelzen wertvolle Rohstoffe wiedergewonnen werden. Dadurch werden der Abfall vermindert und die Rohstoffvorkommen geschont. Der Übergang vom flüssigen in den festen Zustand heißt Erstarren. Versuch: Wir lassen geschmolzenes und über 54 °C erwärmtes Paraffin langsam abkühlen. Bei 54 °C beginnt das Paraffin fest zu werden. Solange das Erstarren dauert, ändert sich die Temperatur nicht. Erst wenn alles Paraffin erstarrt ist, erfolgt eine weitere Abkühlung. Die Temperatur, bei der ein flüssiger Stoff fest wird, heißt Erstarrungspunkt (solidifikation point). Bei Wasser bezeichnet man das Erstarren als Gefrieren, den Erstarrungspunkt als Gefrierpunkt. Kennst du ein Metall, das bei Zimmertemperatur flüssig ist? 00,00 °C 00,00 °C 34.1 Das Thermometer zeigt so lange 0 °C an, bis alle Eisstücke geschmolzen sind. 34.2 „Fest gemauert in der Erden steht die Form aus Lehm gebrannt, …“. In der Glockengießerei wird das flüssige Metall in die Form gegossen. Stoff Schmelzpunkt (ErstarrungsPunkt) in °C Siedepunkt in °C Wolfram 3380 5900 Platin 1768 4010 Eisen 1535 2800 Kupfer 1083 2580 Gold 1063 2660 Silber 961 2190 Aluminium 660 2330 Blei 327 1750 Wasser 0 100 Quecksilber –39 357 Alkohol –114 78 Stickstoff –210 –196 Sauerstoff –219 –183 Helium –273 –269 34.3 Schmelz- und Siedepunkte (bei Normaldruck; siehe Seite 73) Der Schmelzpunkt ist jene Temperatur, bei der ein fester Körper in den flüssigen Aggregatzustand übergeht. Der Erstarrungspunkt ist jene Temperatur, bei der ein flüssiger Körper in den festen Aggregatzustand übergeht. Der Schmelzpunkt und der Erstarrungspunkt eines Stoffes liegen bei der selben Temperatur. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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