Vom Gas zur Flüssigkeit
摘要
Der größte Teil der Materie in unserem Weltall befindet sich in einem mehr oder weniger idealen Gaszustand. Viele der wichtigsten und interessantesten Eigenschaften der Stoffe, die wir im vorigen Kapitel besprochen haben, treten aber erst auf, wenn die Materie kondensiert, das heißt, flüssig oder fest wird. Dann kommen sich nämlich die Atome oder Moleküle bei niedrigem Druck und tiefer Temperatur für einige Zeit so nahe, dass die Kräfte zwischen ihnen wirksam werden können. Wie wir in Abschn. 8.2 besprochen haben, sind das vor allem elektrische Kräfte zwischen den Ladungen in den Atomen und zum kleinen Teil auch magnetische Wechselwirkungen. Der Einfluss dieser Kräfte äußert sich in den Zustandsdiagrammen (s. Abschn. 8.1) in folgender Weise: Die Isothermen eines idealen Gases sind weit oberhalb des kritischen Punkts ( \(T_{\mathrm{c}}\) ) perfekte Parabeln, \(P\sim 1/V\) (s. Abb. B.1). Bei Annäherung an \(T_{\mathrm{c}}\) verformen sich diese langsam zu Kurven dritter Ordnung. Das ist in Abb. 10.1 für \(\mathrm{CO_{2}}\) zu sehen. Am kritischen Punkt selbst hat die Isotherme gerade eine horizontale Wendetangente. Und unterhalb desselben beginnt das Zwei-Phasen-Gebiet, begrenzt durch die punktierte Koexistenzkurve zwischen Flüssigkeit (L) und Gas (G).