Bij het stollen van een stof wordt er warmte afgegeven en raakt de stof dus energie kwijt. Deze energie komt van de moleculen en deze gaan daardoor dan ook minder snel bewegen: de cohesie neemt toe.
Smelten en stollen
Een goed voorbeeld van deze twee faseovergangen vind je in een kaars. Als je een kaars aansteekt, wordt het kaarsvet heet en smelt het. Als dit kaarsvet over de rand van de kaars druipt, wordt het heel snel weer vast. Dan stolt het.
Zuivere stoffen hebben een smeltpunt (=stolpunt) en kookpunt. Dit betekent dat de temperatuur tijdens het smelten, stollen of koken niet verandert. Mengsels hebben een smelttraject (=stoltraject) en kooktraject. De temperatuur neemt dan tijdens het stollen en smelten langzaam af.
stollen (bevriezen): van vloeibaar naar vast. verdampen: van vloeibaar naar gasvormig. condenseren: van gasvormig naar vloeibaar. sublimeren/vervluchtigen: van vast naar gasvormig.
Condensatie treedt bijvoorbeeld op in de linker onderstaande afbeelding. Waterdamp in de lucht komt in aanraking met de koude fles en op deze manier ontstaan waterdruppeltjes aan de buitenkant van de fles. Ook dauw en mist ontstaan door condensatie (zie de twee rechter afbeeldingen).
"Mist is een vloeistof in een gas, dus verkeert het in een gasvormige fase."
Om een stof kunstmatig te stollen is koeling nodig, zodat de stof zijn warmte kwijt kan. Net als bij smelten, het omgekeerde van stollen, geldt dat bij een zuivere stof het stollen plaatsvindt bij een vaste temperatuur. Deze vaste temperatuur noemt men het stolpunt, dat bij zuivere stoffen gelijk is aan het smeltpunt.
stollen: De faseovergang waarbij een stof verandert van de vloeibare fase naar de vaste fase. vervluchtigen: (ook wel sublimeren) De faseovergang waarbij een stof verandert van de vaste fase naar de gasfase, zonder tussendoor vloeibaar te worden.
Bij het absolute nulpunt zijn alle stoffen vast. Voor elke stof kun je het vriespunt en kookpunt opzoeken. Toegevoegd na 23 uur: Ik word terecht gecorrigeerd dat helium zelfs rond het absolute nulpunt bij een normale druk nog vloeibaar is.
In relatief koude wolken komen onderkoelde waterdruppeltjes en ijskristallen samen voor. Hier speelt zich het Wegener-Bergeron-Findeisen-proces af. Doordat de lucht rond ijs minder waterdamp kan bevatten dan rond de onderkoelde waterdruppeltjes, zal bij verzadigde lucht de damp verrijpen op de ijskristallen.
Door energie toe te voegen gaan moleculen sneller trillen, zodat ze loskomen van hun vaste plaats en door elkaar gaan bewegen. De temperatuur waarbij moleculen loskomen van hun vaste plaats wordt het smeltpunt genoemd.
Vriespuntsdaling of cryoscopie is het verschijnsel waarbij de temperatuur waarop een vloeistof vast wordt, daalt als er andere stoffen in opgelost zijn.
Een ander woord voor kaarsvet is stearinezuur. Wanneer je dit verwarmt tot 69 °C, zal het beginnen met smelten. Tijdens het smelten blijft de temperatuur 69 °C tot dat alles gesmolten is. Pas als alles gesmolten is, zal de temperatuur boven de 69 °C stijgen.
Het smeltpunt of de smelttemperatuur van een stof is het temperatuurbereik waar de fase van de stof overgaat van vast naar vloeistof of van vloeistof naar vast.
Rijpen is de overgang van een stof van gas- naar vaste fase. Andere benamingen zijn neerslaan, verrijpen, desublimeren en vervasten. Normaal gaat de overgang van gas naar vast in twee stappen.
Waterdamp condenseert hierbij op de koude gesublimeerde gasdeeltjes, die zwaarder zijn dan lucht.
Bij de directe overgang van vast naar gas spreekt men van sublimatie, van gas direct naar vaste stof spreekt men van rijpen (zoals rijp na nachtvorst), of van neerslaan (bijvoorbeeld het afzetten van metaal-damp als coatings op lenzen).
Vervluchtigen of sublimatie is de directe faseovergang van een stof uit de vaste fase naar een gasvormige fase (zie echter onder Zuiveringsmethode). Zo kan bijvoorbeeld ijs in strenge winters, bij erg droog weer, vervluchtigen tot damp, waarbij de vloeibare fase wordt overgeslagen.
Wanneer je water ver genoeg afkoelt dan wordt het ijs. De temperatuur waarbij dit gebeurt is 0 °C. Bij deze temperatuur zal ijs ook weer willen smelten als je het weer opwarmt. Deze temperatuur (0 °C) noemen we het smeltpunt van water.
Elke stof smelt bij een bepaalde temperatuur: het zogenaamde smeltpunt. Zo is het smeltpunt van ijs 0 oC (nul graden celsius). Zie de onderstaande tabel. Omgekeerd gaat een vloeistof, als deze wordt afgekoeld, stollen.
Omdat kaarsvet bij 55 °C smelt dus ruim voor dat het water kookt en omdat kaarsvet lichter is dan water zal het aan de oppervlakte komen drijven. Laat het geheel afkoelen tot het kaarsvet weer gestold is en er ontstaat een plak kaarsvet die weer voor een volgende keer gebruikt kan worden.
Maar als het blijft afkoelen is de lucht op een gegeven moment verzadigd. De waterdamp condenseert dan en wordt zichtbaar als druppeltjes. Mist bestaat dus uit kleine zwevende druppeltjes. Als je door de mist fietst kun je soms merken dat je nat wordt.
Pas als er meer bewolking of meer wind komt zal de mist uiteindelijk uit heel Nederland verdreven worden. Tot die tijd blijft het in de mist een kleine wereld. Mist is een weersverschijnsel dat het hele jaar voor kan komen maar hardnekkig kan zijn in het najaar en de winter.
We spreken over mist wanneer de horizontale zichtbaarheid kleiner is dan 1000 meter. Wanneer er een horizontale zichtbaarheid is tussen 1000 en 5000 meter, dan spreken we over nevel.