Physik: Der Aggregatzustand von Stoffen


(C) Lee J Haywood, 2006, Bild: flickr (nicht portiert) (CC BY-SA 2.0)

Der Aggregatzustand ist die Zustandsform (temperatur- und druckabhängig) eines Stoffes. Er ist vom Druck und von der Temperatur abhängig. Beim gasförmigen Zustand sind zwischen den Molekülen fast keine Anziehungskräfte vorhanden.

Sie bewegen sich regellos frei im Raum. Ihr Abstand ändert sich ständig, und ihre leichte Beweglichkeit und ständige Ortsveränderung bewirken, dass Gase jeden ihnen zur Verfügung stehenden Raum ausfüllen. Gase sind leicht zusammendrückbar. In festen Körpern wirken zwischen den Molekülen starke Kohäsionskräfte.

Die Moleküle führen um eine Gleichgewichtslage Schwingungen aus. Festkörper haben deshalb ein bestimmtes Volumen und eine feste Form. Sie setzen der Veränderung ihrer Form und ihres Volumens großen Widerstand entgegen. Man unterscheidet zwischen kristallinen Festkörpern mit regelmäßiger Anordnung der Moleküle und amorphen Stoffen (zum Beispiel: Glas, Asphalt), die man als unterkühlte Schmelzen von hoher Zähigkeit aufzufassen hat.

Flüssigkeiten nehmen eine Mittelstellung zwischen Gasen und Festkörpern ein. Die Kohäsionskräfte sind kleiner als im Festkörper und die Moleküle mehr oder weniger gegeneinander beweglich. Flüssigkeiten sind daher noch sehr volumenbeständig, passen sich aber andererseits jeder Gefäßform an. In der Physik werden weitere Aggregatzustände (z.B. Plasma) genannt.

Die Änderung des Aggregatzustandes vollzieht sich durch Zu- oder Abgabe von Energie. Erwärmt man zum Beispiel feste Stoffe, so gehen sie bei einer bestimmten Temperatur in den flüssigen Zustand über, sie schmelzen. Diese Temperatur heißt Schmelzpunkt.

Der Übergang vom flüssigen in den festen Zustand vollzieht sich am Erstarrungspunkt. Bei weiterer Wärmezufuhr gehen sie in den gasförmigen Zustand über, sie verdampfen, die zugehörige Temperatur heißt Siedepunkt. Beim Übergang vom gasförmigen in den flüssigen Zustand kondensieren die Gase.

Bild: flickr (symbolisch)

  
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