Phasenübergang

Ein Phasenübergang ist ein in der Thermodynamik und Statistischer Mechanik benutzter Begriff, um abrupte Veränderungen der Eigenschaften eines Materials oder Systems bei nur geringen Veränderungen der Außenbedingungen zu beschreiben.

Man spricht von den unterschiedlichen Phasen oder Aggregatzuständen eines Materials, die am Phasenübergang ineinander übergehen.

Die bekanntesten Phasenübergänge treten beim Schmelzen und Verdampfen von Materialien auf.

Beispielsweise ist bei normalem Luftdruck bei einer Temperatur von 0 Grad Celsius Wasser entweder flüssig oder fest.

Die Materialeigenschaften sind sehr verschieden, obwohl die Außenbedingungen identisch sind. Weitere Phasenübergänge sind Kondensieren und Erstarren (Gefrieren), Sublimieren und Resublimieren.

Andere Beispiele sind magnetisierbare Materialien, die in einer neutralen und in einer magnetisierten Phase vorliegen können, wobei hier die Temperatur und das äußere Magnetfeld das innere Verhalten des Materials bestimmen.

Auch in der Hochenergiephysik treten Phasenübergänge auf.

Bei hohen Temperaturen und Drücken entsteht aus Nukleonen ein Quark-Gluon-Plasma.

Man unterscheidet Phasenübergänge erster Ordnung, zweiter Ordnung und höherer Ordnung, je nachdem, wie sich so genannte Ordnungsparameter am Phasenübergang verändern.

Siehe auch: Chaostheorie, Komplexe Systeme