Wie viele Aggregatzustände gibt es?
Hallo,
was denkt ihr?
3 Antworten
Grundsätzlich teilt man die Aggregatzustände in zwei Gruppen ein: die Gruppe der „drei klassischen Aggregatzustände“, und die Gruppe der „nichtklassischen Aggregatzustände“.
Die „drei klassischen Aggregatzustände“, sind diejenigen, die uns tagtäglich begegnen: fest, flüssig und gasförmig. Ob es unser Buttermesser ist, welches den Aggregatzustand fest, das flüssige Wasser aus dem Wasserhahn, oder die gasförmige Luft, die wir atmen, eines haben sie alle gemeinsam: ihr unterschiedliches makroskopisches Erscheinungsbild macht sie klar unterscheidbar.
Bei Feststoffen unterscheidet man zusätzlich noch zwischen kristallinen und amorphen Feststoffen.
Die „nichtklassischen Aggregatzustände“ sind eine Reihe physikalischer Zustände, die Materie, oder deren Grundbausteine, annehmen kann. Die Bedingungen, unter denen diese existieren sind Extrembedingungen, was Druck oder Temperatur angeht. Makroskopisch wird man sie kaum erkennen, geschweige denn voneinander unterscheiden können. Zu ihnen zählen z.B.:
- Der Plasmazustand: Er tritt beispielsweise im Lichtbogen, in Sternen und in Kernfusionsreaktoren auf. Bei sehr hohen Temperaturen werden die Atome in Atomkern und -hülle zerlegt; freie Elektronen entstehen.
- Das Atomgas: In ihm existieren keine Moleküle mehr, da die ständigen Stöße die Bindungen zerstören, allerdings sind die Elektronen noch fest gebunden.
- Der überkritische Zustand tritt bei Überschreiten des kritischen Punktes auf und ist ein Mischzustand zwischen flüssig und gasförmig.
- Der mesomorphe Zustand: Er nimmt eine Zwischenposition zwischen den Aggregatzuständen flüssig und fest ein und tritt in verschiedener Ausprägung beispielsweise bei Flüssigkristallen oder plastischen Kristallen auf.
- Das Bose-Einstein-Kondensat: Hierbei handelt es sich um eine Menge extrem kalter Atome, die den gleichen quantenmechanischen Zustand einnehmen, dadurch ununterscheidbar werden und sich somit vollkommen kohärent verhalten.
- Das Fermionen-Kondensat: Ein superkalter Zustand von Fermionen, welche sich durch ihren halbzahligen Spin von den Bosonen (ganzzahliger Spin) unterscheiden.
- Das Suprafluid: Eine Flüssigkeit ohne innere Reibung.
- Das Suprasolid: Ein Zustand, der bei superkaltem Helium-4 erreicht wird. Die Materie zeigt gleichzeitig sowohl Eigenschaften fester als auch suprafluider Körper.
- Der bosonische Metallzustand
Diese Aggregatzustände kommen auf unserer Erde definitiv nicht natürlich vor. Viele von Ihnen können nur künstlich (oder teils sogar nur theoretisch) erreicht werden.
Jedoch gibt es auch tatsächlich Bereiche, in denen eben diese speziellen Aggregatzustände (zum Teil) genutzt werden:
Wenn Kohlenstoffdioxid einem bestimmten Druck und einer bestimmten Temperatur ausgesetzt wird und den sogenannten kritischen Punkt überschreitet, bildet sich ein sogenanntes „überkritisches Fluid“. Man kann nicht mehr zwischen gasförmig und flüssig unterscheiden. Dieses „überkritische Kohlenstoffdioxid“ wird in der Industrie unter Anderem beim Entkoffeinieren von Kaffee eingesetzt.
Viele, mehr als die "bekannten" 4:
Ich zähle 12. 3 klassische und 9 nicht-klassische. Aber da werden noch mehr entdeckt werden.