Liegt Schnee
längere Zeit, dann kann man beobachten, dass sich die Schneemenge
allmählich verringert, auch wenn ständig Frost herrscht (Bild
1). Offensichtlich wandelt sich Schnee direkt in Wasserdampf um.
Auch der umgekehrte Vorgang ist zu beobachten: In kalten Nächten
schlägt sich Wasserdampf in Form von Reif
nieder. Es erfolgt eine direkte Umwandlung vom gasförmigen in den
festen Aggregatzustand. Diese Aggregatzustandsänderungen
nennt man Sublimieren bzw. Resublimieren.
Als Sublimieren
bezeichnet man den Übergang vom festen in den gasförmigen Aggregatzustand,
als Resublimieren den umgekehrten Übergang
vom gasförmigen in den festen Aggregatzustand.
Das Sublimieren vollzieht sich schon bei Temperaturen unterhalb der Schmelztemperatur,
aber auch bei höheren Temperaturen. Das Resublimieren geschieht schon
bei Temperaturen oberhalb der Siedetemperatur, aber auch bei niedrigen
Temperaturen. Eine bestimmte Temperatur lässt sich im Unterschied
zum Schmelzen, Erstarren, Sieden oder Kondensieren für diese Vorgänge
nicht angeben.
Zum Sublimieren ist Wärme
erforderlich, beim Resublimieren wird Wärme frei. Werte für
die betreffenden Wärmen lassen sich nicht angeben, weil die Ausgangstemperaturen,
die Endtemperaturen und die Mengen an Stoff, bei denen sich eine Aggregatzustandsänderung
vollzieht, sehr unterschiedlich und schwer bestimmbar sind.
Deutung des Sublimierens und Resublimierens mit dem Teilchenmodell
Mit dem Teilchenmodell lassen sich die
Vorgänge beim Sublimieren folgendermaßen deuten:
Bei Zufuhr von Wärme erhöht sich die kinetische Energie der
Teilchen im festen Aggregatzustand. Die Teilchen bewegen sich heftiger,
ihr mittlerer Abstand voneinander vergrößert sich. Schließlich
können einzelne Teilchen den festen Körper verlassen und sich
beliebig im Raum ausbreiten. Ein geringer Teil des Stoffes liegt dann
im gasförmigen Zustand vor.
Beim Resublimieren vollziehen sich die Vorgänge in umgekehrten Richtung: Bei Wärmeabgabe verringert sich die kinetische Energie der Teilchen. Auch ihr mittlerer Abstand voneinander wird kleiner. Schließlich werden sie aneinander gebunden und liegen dann wieder im festen Aggregatzustand vor.