We kennen de meeste stoffen in één bepaalde verschijningsvorm of fase. Goud is vast, water is vloeibaar en lucht is een gas. Elke stof kan echter voorkomen in al deze drie vormen. Hierover lees je meer in deze uitleg.
Wat is een fase-overgang?
De vorm waarin een stof voorkomt noemen we de fase. Elke stof kan voorkomen in drie verschillende fases: gas, vloeibaar en vast. Een faseovergang is de overgang van de ene fase van een stof naar de andere fase. De fase waarin een stof voorkomt hangt af van de temperatuur en de druk. Bij kamertemperatuur (en bij normale druk) is goud een vaste stof, water een vloeistof en stikstof een gas. Als we de temperatuur verhogen, wordt water echter gasvormig (rond de 100 graden) en als het echt lekker warm wordt gaat goud smelten. Wanneer de temperatuur nog verder stijgt, wordt goud ook vloeibaar. Dit alles uiteraard onder normale, atmosferische druk. Als de luchtdruk heel laag of een stuk hoger wordt, wordt het een stukje ingewikkelder. Als we weer teruggaan naar kamertemperatuur en van daaruit de temperatuur verlagen, wordt het water vast (dat noemen we bevriezen) en het stikstof kan vloeibaar worden. Als we het nog kouder maken wordt de stikstof ook vast.
Figuur 1: De verschillende overgangen van de ene naar de andere fase, weergegeven in de fase driehoek (bron wikipedia)
Voorbeeld van een fase-overgang
Een voorbeeld van een fase-overgang is te zien in het volgende filmpje. Je ziet een drinkfles die gevuld is met water en ijs. Ron houdt zijn duim op de fles en schudt ermee. Hierdoor verandert een deel van het ijs van fase, het wordt vloeibaar water.
Proef met de drinkfles
Hoe kun je aan het filmpje 'zien' dat water minder ruimte inneeemt dan ijs?
Antwoord op de vraag
Je kunt het niet zo goed zien maar wel heel goed horen. Als de duim van de fles gaat, hoor je een duidelijke psst. Dat is het geluid van de lucht die vanuit de kamer de fles in gaat. Omdat er ijs veranderd is in water, neemt de totale stof in de fles minder ruimte in. Er is dus plek voor lucht uit de kamer om in de fles er bij te gaan zitten. Zodra de duim van de fes gaat, hoor je dat (luister maar eens goed op het tijdstip 7 s van het filmpje).
