Experimentell wurde beobachtet, dass die auf eine Substanz ausgeübte Druckänderung eine Änderung der Schmelz- und Siedetemperatur impliziert.
In diesen Studien kann beobachtet werden:
1. Einfluss des Drucks auf die Fusion
Bei den meisten Stoffen nimmt bei Wärmezufuhr während des Fusionsprozesses (Übergang von der festen in die flüssige Phase) ihr Volumen zu. Dies liegt daran, dass bei Wärmeaufnahme der Grad der thermischen Erregung der Partikel, aus denen der Körper besteht, zunimmt, wodurch sich sein Volumen ausdehnt. Einige Stoffe zeigen jedoch während des Fusionsprozesses das entgegengesetzte Verhalten, wenn sie Wärme erhalten, um von der festen in die flüssige Phase überzugehen, ihr Volumen verringert sich. Als Substanzen, die dieses inverse Verhalten zeigen, sind Wasser, Eisen-Wismut und Antimon hervorzuheben.
Es ist nachgewiesen, dass bei einer Druckerhöhung Stoffe, deren Volumen beim Schmelzen vergrößert wird, auch die Schmelztemperatur erhöht wird; und solche mit reduziertem Volumen haben eine niedrigere Schmelztemperatur.
Ein weiteres Merkmal dieses inversen Verhaltens von Wasser ist die Volumenzunahme bei der Erstarrung (Durchgang der Phase flüssig bis fest), was die Tatsache erklärt, dass eine mit Wasser gefüllte verschlossene Flasche beim Einlegen in die Gefrierschrank.
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2. Einfluss des Drucks auf das Sieden
Beim Sieden (Übergang von der flüssigen in die gasförmige Phase) nimmt die Flüssigkeit bei Wärmeaufnahme ihr Volumen zu. Bei einem bestimmten Druck hat jede Substanz ihre eigene Siedetemperatur (Wasser siedet bei einem Druck von 1 atm bei einer Temperatur von 100 °C), wenn Erhöhen des Drucks auf eine Flüssigkeit führt zu einer Erhöhung ihrer Siedetemperatur, so dass es für die Substanz schwieriger wird, vom flüssigen in den gasförmig.
Dies wird in Schnellkochtöpfen verwendet, bei denen die beim Erhitzen des Wassers entstehenden Dämpfe nicht aus ihrem Inneren entweichen und so auf die Wasseroberfläche drücken können. Wie wir oben gesehen haben, führt eine Druckerhöhung zu einer Erhöhung der Siedetemperatur und auf diese Weise unterstützt das Wasser Temperaturen über 100 °C, wodurch Speisen schneller garen als in einer Pfanne gewöhnliche.
Von Nathan Augusto
Abschluss in Physik
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FERREIRA, Nathan Augusto. "Einfluss des Drucks auf den Phasenwechsel"; Brasilien Schule. Verfügbar in: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-influencia-pressao-na-mudanca-fase.htm. Zugriff am 27. Juni 2021.
