Unterkühlung (Thermodynamik)

Unterkühlung bezeichnet in der Thermodynamik einen metastabilen Zustand, wenn ein Phasenübergang (trotz Unterschreiten der Umwandlungstemperatur) nicht stattfindet, bspw. da er aufgrund fehlender wachstumsfähiger Keime gehemmt ist.

Siehe auch: Amorphes Material, Glasübergang

Es gibt verschiedene Arten der Unterkühlung:

die Gefrierverzögerung (Kristallisationsverzug), (Unterkühlte Flüssigkeiten)
die Kondensationsverzögerung (unterkühltes bzw. übersättigtes Gas)
verzögerte Gas-Fest-Phasenumwandlung (Resublimation)

Manchmal wird auch eine Übersättigung, die durch Abkühlen entsteht, mit zur Unterkühlung gezählt. Wird der Stoff dagegen über die Temperatur des Phasenübergangs hinaus erwärmt, ohne zu sieden, wird das analog zur Unterkühlung als überhitzte Flüssigkeit bezeichnet. Jedoch ist diese Definition aus physikalischer Sicht etwas irreführend, da sich ein Siedeverzug auch bei schon vorhandener Gasphase einstellen kann, und ein Phasenübergang kann auch beim Überschreiten der Siedetemperatur weiterhin stattfinden.

↑ Gabriel O. Gomes, H. Eugene Stanley, Mariano de Souza: Enhanced Grüneisen Parameter in Supercooled Water. In: Scientific Reports. Band 9, Nr. 1, 19. August 2019, ISSN 2045-2322, S. 1–8, doi:10.1038/s41598-019-48353-4 (nature.com [abgerufen am 4. Januar 2020]).

[1] Gabriel O. Gomes, H. Eugene Stanley, Mariano de Souza: Enhanced Grüneisen Parameter in Supercooled Water. In: Scientific Reports. Band 9, Nr. 1, 19. August 2019, ISSN 2045-2322, S. 1–8, doi:10.1038/s41598-019-48353-4 (nature.com [abgerufen am 4. Januar 2020]).