Faasi
Wikipedia
Faasi on fysiikassa ja kemiassa yhden samankaltaisen aineen muodostama ryhmä. Esimerkiksi useat kaasut sekoittuvat toisiinsa täydellisesti muodostaen kaasufaasin. Kiinteät aineet eivät sekoitu, joten ne muodostavat jokainen oman faasinsa. Samakin aine voi muodostaa eri faaseja, vesikannussa olevat jääpalat muodostavat eri faasin kuin nestemäinen vesi. Kaikki jääpalat kuuluvat kuitenkin samaan faasiin, vaikka ne ovat toisistaan erillään.
Faasille on tyypillistä tietty järjestäytyneisyyden aste ja tyyppi. Tämän vuoksi yhdellä aineella voi olla useita eri faaseja, joilla on sama olomuoto. Monilla kiinteillä aineilla on useita mahdollisia kiderakenteita, joista vain yksi on kussakin lämpötilassa ja paineessa stabiili. Esimerkiksi tina muuttaa kiderakenteensa toiseen, mikäli se jätetään pitkäksi aikaa viileään tilaan. Tämä näkyy vanhoissa tinaesineissä epämiellyttävinä läikkinä. Myös hiilen kolme kiinteää muotoa, timantti, grafiitti ja fullereeni, ovat kaikki eri faaseja, joista vain grafiitti on stabiili normaaliolosuhteissa. Timantin muuttuminen grafiitiksi huoneenlämpötilassa ja ilmanpaineessa kestää kuitenkin mittaamattoman pitkän aikaa.
Homogeeniseltäkin näyttävä aine voi olla mikrotasolla eri faasien seos. Useat metallit muodostuvat itse asiassa useista eri kidemuodoista. Kolloidi on yleisnimi seoksille, joissa on kahta eri faasia. Emulsiossa on kaksi eri nestefaasia ja suspensiossa tai geelissä neste ja kiinteä faasi.
Olomuodonmuutoksiin liittyy tiettyjä termodynaamisia ominaisuuksia, joita esiintyy myös muissa fysikaalisissa muutoksissa, esimerkiksi magnetoitumisessa. Ensimmäisen kertaluvun faasimuutoksessa aineen sisäenergia–lämpötila-käyrällä on epäjatkuvuuspiste. Toisen kertaluvun muutoksissa aineen lämpökapasiteetti–lämpötilakäyrä on epäjatkuva. Koska kaikkien tämäntapaisten muutosten laskennallinen käsittely on hyvin samankaltainen riippumatta mahdollisista olomuodonmuutoksista, tapana on kutsua näitä kaikkia faasimuutoksiksi ja eri tiloja faaseiksi. Termodynaamisella käsittelyllä on jopa pyritty mallintamaan maailmankaikkeuden perusrakenteen muutoksia sen varhaisvaiheissa.
