Natur und Technik für den Pflichtschulabschluss: Aggregatzustandsänderungen
Viele Stoffe werden flüssig, wenn sie aufgewärmt werden. Diese Aggregatzustandsänderung nennt man Schmelzen. Für das Schmelzen braucht man daher Energie.
Wenn wir eine Flüssigkeit weiter aufwärmen, dann wird sie gasförmig. Das erlebt man im Alltag, wenn man Wasser kocht. Das Wasser wird dann zum Wasserdampf. Diese Änderung braucht auch Energie und wird Verdampfen genannt.
Umgekehrt kann ein Gas flüssig werden. Wenn der Wasserdampf oder unserer Hauch an ein kaltes Fenster kommt, entsteht am Fenster flüssiges Wasser. Diesen Übergang nennt man Kondensieren. Beim Kondensieren wird Energie freigesetzt.
Wenn das Wasser weiter kälter wird, wird es zum Eis. Das gilt für viele andere Stoffe auch. Diese Änderung nennt man Erstarren. Beim Erstarren wird Energie wieder freigesetzt.
Es gibt allerdings noch zwei Aggregatzustandsänderungen, die in der Natur selten vorkommen. Fest zum Gas, was man Sublimieren nennt, und Gas zum Fest, was man Resublimieren nennt.
Die Temperatur, in der ein Stoff schmilzt, nennt man Schmelzpunkt, die Temperatur, in der ein Stoff verdampft, Siedepunkt. Der Schmelzpunkt fürs Wasser ist 0°C, sein Siedepunkt 100°C. Wenn die Temperatur höher als der Siedepunkt ist, dann haben wir nur gasförmigen Stoff.
Eine besondere Art von Änderung ist das Verdunsten. Nach dem Regen auf der Straße oder nach dem Wischen des Bodens im Haus bleibt das Wasser nicht lang am Boden. Das Wasser wird nicht vom Boden absorbiert. Man sagt, dass das Wasser „verdunstet“. In diesem Fall wird auch eine Flüssigkeit zum Gas. Es gibt aber einen Unterschied zum Verdampfen. Beim Verdampfen muss man das Wasser kochen, beim Verdunsten nicht. Verdunsten findet also bei Temperaturen statt, die niedriger als der Siedepunkt sind. Bei Temperaturen höher als der Siedepunkt kann der Stoff nur gasförmig sein.
Wie passiert das? Die Teilchen in jeder Flüssigkeit bewegen sich schneller, wenn die Temperatur höher wird. Nicht alle Teilchen aber haben die gleiche Geschwindigkeit. Manche sind langsamer, manche schneller. Manche sind sogar so schnell, dass sie die Flüssigkeit verlassen und in die Luft gelangen. Das nennt man Verdunsten. Verdunsten passiert bei allen Flüssigkeiten. Deshalb können wir sie auch riechen.