Erstarren bezeichnet in der Physik den Übergang eines Stoffes vom flüssigen in den festen Aggregatzustand. In den meisten Fällen erfolgt dies durch Abkühlung. Der Umkehrprozess des Erstarrens ist das Schmelzen.
Bei Reinstoffen und konstantem Druck erfolgt das Erstarren immer bei einer bestimmten Temperatur, die Gefrierpunkt genannt wird. Er entspricht bei reinen Stoffen exakt dem Schmelzpunkt. Während des Übergangs bleibt die Temperatur konstant; sämtliche zugeführte Wärme, bezeichnet als Erstarrungswärme, wird für die Zustandsänderung - d.h. für die verstärkte Bindung der Moleküle - verbraucht. Beim Erstarren kommt es bei vielen Stoffen zur Kristallisation, bei der die Brownsche Bewegung der Moleküle reduziert wird.
Wasser und andere wässerige Lösungen gefrieren, wenn sie in den festen Aggregatzustand übergehen. Gefrieren wird umgangssprachlich auch die Haltbarmachung von Lebensmitteln durch Tiefkühlen genannt.
| Ausgangs- zustand |
Endzustand | ||
|---|---|---|---|
| fest | flüssig | gasförmig | |
| fest | Schmelzen | Sublimation | |
| flüssig | Erstarren | Verdampfen (Sieden, Verdunstung) | |
| gasförmig | Resublimieren | Kondensieren | |
Baustoffkunde
Siehe Hauptartikel: Erstarren (Baustoff)
Aus Sicht der Baustoffkunde bezeichnet das Erstarren des Zementleims in Beton oder Mörtel die definierte Viskositätszunahme infolge Wasserbindung (Einlagerung von Kristallwasser). Dieser Vorgang wird auch Hydratation genannt. Vor dem Erstarren erfolgt das Ansteifen, dass nach frühestens einer Stunde beendet ist. Nach dem Erstarren (Zeitraum 12 Stunden) beginnt die Erhärtung des Baustoffs. Mittels spezieller Betonzusatzmittel kann bei Bedarf die Erstarrung beschleunigt oder verzögert werden.
Weitere Wortbedeutungen
In der Geologie meint Erstarren auch die Verfestigung von Vulkangestein, wenn sich dieses abkühlt.
Umgangssprachlich und in der Zoologie bedeutet Erstarren bzw. die Schreckstarre (engl.: freezing), dass ein Organismus (Mensch, Tier, usw.) plötzlich als Reaktion auf eine Störung oder einen anderen Reiz bewegungslos wird.
Siehe auch
- Erstarrungsgestein
- Erstarrungslinie
