Aggregatzustand

Aggregatzustand, Zustandsform eines Stoffes, die von Druck und Temperatur abhängig ist.

Dabei werden drei Formen unterschieden, in denen Materie auftreten kann: fest, flüssig und gasförmig. Ein Plasma ist eine Ansammlung von geladenen Teilchen im Gasraum, wobei sich die negativen und die positiven Ladungen insgesamt ausgleichen. Man spricht hier manchmal vom vierten Aggregatzustand der Materie (siehe Ion; Ionisierung). Feste Materie zeichnet sich durch einen hohen Widerstand gegen Kräfte aus, die Formänderungen bewirken können. Dieser Widerstand beruht auf den starken Anziehungskräften zwischen den Atomen, Molekülen oder Ionen des Festkörpers. In einer Flüssigkeit besteht nur ein geringer Widerstand gegen Kräfte, die Formänderungen verursachen, weil sich die Moleküle relativ frei bewegen können (siehe Molekül). Die Flüssigkeiten weisen aber ausreichend hohe molekulare Anziehungskräfte auf, um einer Änderung des Volumens einen hohen Widerstand entgegenzusetzen. Im Gaszustand sind die Teilchen weit voneinander entfernt und bewegen sich weitgehend unabhängig von den anderen; daher besteht hier nur ein geringer Widerstand gegen Form- und Volumenänderungen. Ist ein Gas nicht in einem Behälter eingeschlossen, so breitet es sich infolge der Teilchenbewegungen allmählich aus, wobei sein Volumen zu- und seine Dichte abnimmt.

Alle Substanzen sind bei ausreichend tiefer Temperatur fest; die meisten sind bei mittlerer Temperatur flüssig und bei hoher Temperatur gasförmig. Diejenige Temperatur, bei der eine Substanz vom festen in den flüssigen Zustand übergeht, nennt man ihren Schmelzpunkt, den Übergang vom flüssigen zum festen Zustand nennt man Gefrierpunkt, und Flüssigkeiten gehen am Siedepunkt in Gas oder Dampf über. Die Schmelz- und die Siedetemperaturen überstreichen einen sehr großen Temperaturbereich: Beispielsweise bleibt Helium bis herab zu -269 °C gasförmig, während Wolfram bis herauf zu rund 3370 °C fest bleibt.

Siehe auch Atom; Kristall; Flüssigkeit; Glas; Flüssigkristall; Thermodynamik; Dampf; kritischer Punkt; Kältetechnik