Wärmelehre.

C. Änderung des Aggregatzustandes.

§ 87. Schmelzen und Gefrieren. Führt man einem festen KörperWärme zu, so steigt seine Temperatur bis zum Schmelzpunkte,d. h. bis zu dem Punkte, wo er anfängt, in den flüssigen Aggregat-zustand überzugehen. Dieser Übergang vom festen .in den flüssigenZustand unter dem Einfluß der Erwärmung heißt eben Schmelzen,der umgekehrte Vorgang Erstarren oder Gefrieren. Schmelz-punkt und Erstarrungspunkt sind in der Regel identisch und nur be-züglich des Ausgangspunktes verschieden. Allerdings können mancheFlüssigkeiten in geschlossenen ganz reinen Gefäßen, die vor Erschüt-terung geschützt sind, auch bis unter den Gefrierpunkt (Wasser z. B.bis — 10°) abgekühlt werden, ohne zu erstarren. Derartige unter-kühlte Flüssigkeiten erstarren jedoch sofort, wenn ein festes Stoff-teilchen hineingebracht wird [vgl. § 43].

Ist einmal der Schmelzpunkt erreicht, so steigt trotz aller Wärme-zufuhr die Temperatur des betr. Körpers nicht eher an, bis seine ganzeMasse verflüssigt ist. Die hierzu nötige Wärme nannte man früher-latente Wärme, da sie ja scheinbar verschwindet. Sie leistet abereine bestimmte innere Arbeit, indem sie die Moleküle so weit von-einander entfernt, wie es eben für den flüssigen Zustand charakteri-stisch ist; man nennt sie daher heute besser Schmelzwärme. Um-gekehrt wird beim Erstarren einer Flüssigkeit Warme frei, da fürdie verminderte potentielle Energie der Moleküle ihre kinetischegrößer wird; und zwar entspricht die Menge dieser Wärme genau derSchmelzwärme.

Unter Schmelzwärme im engeren Sinne versteht man die Wärme-menge, die nötig ist, um 1 gr eines festen Körpers in den flüssigen Zustand zubringen. Die Schmelzwärme ist am größten beim Eis, nämlich ca. 80 Kalorien[vgl. §§ 98, 100].

Der Schmelzpunkt (bzw. Gefrier- oder Erstarrungspunkt), d. h.also die Temperatur, bei der die Verflüssigung eines festen (bzw. Erstarrungeines flüssigen) Körpers beginnt, ist für jeden Stoff bei bestimmtem äußerenDruck [§ 88] eine konstante Größe; bei Atmosphärendruck z. B. für Wasser-stoff—259°, Kohlenoxyd —207°, Alkohol —90°, Quecksilber —38,5°, Äther—32°, Wasser 0°, Wachs +63,5°, Blei +327°, Platin +1770°, Iridium 2300°.

Der Schmelzpunkt von Metallegierungen (die man auch als festeLösungen bezeichnen kann) ist im. allgemeinen tiefer als der aus den einzelnenBestandteilen zu berechnende Durchschnittswert, oft sogar tiefer als der Schmelz-punkt des am leichtesten schmelzbaren Bestandteils [vgl. § 89].

§ 88. Druck und Schmelzpunkt. Mit wenigen Ausnahmen dehnensich die Körper beim Schmelzen aus, während beim Erstarren sich ihrVolumen verringert. Die Erwärmung repräsentiert also gewissermaßeneine zentrifugaJaiK faft: sie entfernt die Körpermoleküle voneinander.Im Gegensatz dazu ist äußerer Druck eine zentripetale Kraft: durch