Kassel 2006 – wissenschaftliches Programm

Bereiche | Tage | Auswahl | Suche | Downloads | Hilfe

DD: Didaktik der Physik

DD 29: Sonstiges V (Diverses)

DD 29.3: Vortrag

Mittwoch, 22. März 2006, 14:40–15:00, N-P-6 R0213

Ein Modell des Schmelzens kristalliner Festkörper — •Alfred Pflug — Lehrstuhl für Didaktik der Physik, FB Physik, Universität Dortmund, 44221 Dortmund

Für eine Beschreibung des Schmelzvorganges kristalliner Festkörper ist weder die Festkörperphysik noch die Physik der Flüssigkeiten zuständig, weil es sich dabei um Heisenbergsche "Schritte über Grenzen" handelt. In physikalischen Schulbüchern (und leider nicht nur dort!) wird oft die irreführende Meinung vertreten, dass in Flüssigkeiten nur geringe Kräfte zwischen den Molekülen wirken, weil man (kugelförmige) Körper ohne großen Widerstand durch eine (tropfbare Newtonsche) Flüssigkeit ziehen kann. Dieser Widerstand (Newtonsche und Stokessche Flüssigkeitsreibung) verschwindet tatsächlich, wenn die (Strömungs)geschwindigkeit nach Null geht: in den oben genannten Flüssigkeiten gibt es keine Scherkräfte, aber natürlich "große" Kohäsionskräfte und "geringe" Kompressibilitäten.

Wir präsentieren ein molekulares Modell des Schmelzens eines Festkörpers (genauer gesagt einer binären Legierung). In einer makroskopischen Beschreibung wird der Phasenübergang des Schmelzens duch den Übergang zur "konkaven Hülle" einer nichtkonkaven Entropiefunktion der kondensierten Materie erklärt. Diese geheimnisvolle "konkave Hülle" der Entropiekurve (als Funktion der Energie) ist zwar gemeinhin als "Maxwellsche Konstruktion" für die erste Ableitung (inverse Temperatur) bekannt, wirkt aber (in der Formulierung als "virtueller" Kreisprozeß) meistens vollständig mysteriös.