VON FEST ZU GASFÖRMIG

Ein Phasenübergang zu sein ein vor allem an der körperliche und chemikalien benutzter Begriff, um herum qualitative Zustandsänderungen einer Materials an Variation ns Außenbedingungen (Temperatur, Druck, Magnetfeld,...) kommen sie beschreiben. Am Phasenüberganggehen unterschiedliche Phasen, Aggregatzustände oder, allgemein, makroskopische Ordnungszustände einer Materials ineinander über. Die verschiedenen Phasen erlauben sich wie Funktionen ns äußeren Bedingungen an Phasendiagrammen darstellen, wobei ns Stabilitätsbereiche das Phasendurch Phasengrenzlinien beschrieben werden.

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Inhaltsverzeichnis


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Klassifizierung, jawohl

Man unterscheidet Phasenübergänge zuerst Ordnung, in denen latente Wärme auftritt, und kontinuierliche Phasenübergänge.

Beispielsweise zu sein reines Wasser in Normaldruck und einer Temperatur von Null grad Celsius, also an seinem Schmelzpunkt, entweder eine Flüssigkeit oder einer Feststoff. Kommen sie Überführung vom festen an den flüssigen bedingungen muss zusätzlich Wärmeenergie (in Form by latenter Wärme) zugeführt werden, ohne das es zu einer tatsächlichen Temperaturerhöhung kommt. Ns Schmelzen von eis ist so ein Phasenübergang zuerst Ordnung.

Ein ferromagnetischer material verliert auf der anderen seite ab einen kritischen temperatur (der Curie-Temperatur) seine ferromagnetische Ordnung und wird paramagnetisch, habe nicht dass dabei zusätzlich latente Wärme auftritt. Dies Verhalten kennzeichnet ns kontinuierlichen Phasenübergang.

Beispiele für Phasenübergänge sind:

Umwandlungen mitte festen, flüssigen und gasförmigen Aggregatzuständen, besonders Wechsel inmitten verschiedenen magnetischen Ordnungen, z. B. Von kommensurabler kommen sie inkommensurabler Magnetstruktur bei der Hochenergiephysik: Entstehung von Quark-Gluon-Plasma bei hohen temperaturen und drucken Übergang zum Supraleitung Übergang by einer glatten zu einer atomar aufgerauten Kristalloberfläche (Facettierung)

In zweidimensionalen Materialien, z.B. In dünnen magnetischen Schichten, kann es nur unter eingeschränkten bedingungen langreichweitige Ordnung und zum einen Phasenübergang geben. Dies interessante Aspekt wird innerhalb Mermin-Wagner-Theorem (nach N. David Mermin und herbert Wagner) behandelt und ist sogar experimentell untersucht worden.

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Theorie kontinuierlicher Phasenübergänge

Theoretische Beschreibungen by Phasenübergängengehen über einem Ordnungsparameter(z.B. Der Magnetisierung am Umwandlung einesFerromagneten an einen Paramagneten) aus. In kontinuierlichen Phasenübergängen geht das Ordnungsparameter in Annäherung in den Umwandlungspunkt kontinuierlich gegen null (er springt in einem Phasenübergang 1. Ordnung) und das Korrelationslänge divergiert (sie Überreste endlich in einer Umwandlung 1. Ordnung).

Interessanterweise erlauben sich Äußerst unterschiedliche Arten von kontinuierlichen Phasenübergängen in Universalitätsklassen zusammenfassen. Dies Klassen können aufgrund einige leicht Parameter charakterisiert werden. Zum beispiel verschwindet ns Ordnungsparameter in der Nähe ns kritischen Punktes, z.B. An Abhängigkeit von dem Temperaturabstand um zu Übergangspunkt, bei der Form einer Potenzgesetzes. Ns zugehörige Exponent, ns kritische Exponent, ist ns solcher Parameter.Der beziehung zwischen radikale Symmetrien das jeweiligen Phasen und den Werten dieser Parameter ist im Rahmen der Statistischen Physik in den letzten Dekaden detailliert theoretisch sondiert und auch in einer Vielzahl von Experimenten (sogar innerhalb Space Shuttle) sowieComputersimulationen überprüft worden.

Bei theoretischen Beschreibungen von Phasenübergängen wille mitunter das Landau- heu Mean-Field-Theorie benutzt. Dabei importieren jedoch kritisch thermische Fluktuationen vernachlässigt, die bei der Umgebung ns Übergangs einer wesentliche rolle spielen kann (und z.B. In der kritischen Opaleszenz beobachtet werden). Die Landau-Theorie kann allerdings wie Ausgangspunkt genauerer theoretiker (beispielsweise epsilon-Entwicklung by K.G. Wilson und M.E. Fisher) wertvolle erste Einsichten vermitteln.

Dies ist sogar von Kenneth G. Wilson erkennung worden,der 1982 den Nobelpreis zum seine bahnbrechende arbeit über kontinuierliche Phasenübergänge erhielt. Wilson ist einer das entscheidenden Pioniere ns Renormierungsgruppentheorie, das berücksichtigt, dass in kontinuierlichen Phasenübergängen die kritischen Fluktuationen oben vielen Längenskalen an selbstähnlicher form stattfinden. Analoge Theorien finden heute an vielen regionen der körperliche und mathematik Anwendung.

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Literatur

H.E. Stanley, arrival to phase Transitions and Critical Phenomena, Oxford University niederdrücken (1971) W. Gebhard, U. Krey, Phasenübergänge und kritisieren Phänomene, Vieweg (1980) phase Transitions and Critical Phenomena, eis 1-20 (1972-2001), scholastic Press, Hrsg: C. Domb und M.S. Green bzw. J.L. Lebowitz M.E. Fisher, Renormalization Group bei Theory of Critical Behavior, Reviews of Modern Physics, maßband 46, S. 597-616 (1974)
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