Hâl değişimi, bir maddenin katı, sıvı veya gaz gibi fiziksel durumlar arasında geçiş yapmasıdır. Buzun erimesi ve su buharının yoğunlaşması bu sürecin örnekleridir. Maddenin hangi hâlde bulunduğu sıcaklık ve basınç koşullarıyla ilişkilidir. Bu koşulların birlikte gösterildiği faz diyagramları, farklı hâllerin ve birlikte bulunabildikleri sınırların incelenmesini sağlar.[1]
GEÇİŞ TÜRLERİ
Katıdan sıvıya geçiş erime, sıvıdan katıya geçiş donma olarak adlandırılır. Sıvının gaz hâline geçmesi buharlaşma, gazın sıvı hâline dönmesi yoğunlaşmadır. Katıdan doğrudan gaza geçiş süblimleşmedir; gazdan doğrudan katıya geçiş de mümkündür. Soğuk bir yüzeyde sıvı aşaması olmadan kırağı oluşması, son geçişe örnek verilebilir.[1]
ENERJİ ALIŞVERİŞİ
Erime ve buharlaşma sırasında madde enerji alır; donma ve yoğunlaşma sırasında çevresine enerji verir. Geçiş için gereken ısı, kütle ile ilgili hâl değişimine ait gizli ısının çarpımıyla ifade edilebilir. Aynı maddenin erimesi ve buharlaşması için gereken enerji miktarları farklıdır; katsayılar deneysel olarak belirlenir.[2]
SICAKLIK VE BASINÇ
Saf bir maddenin sabit basınçta, denge koşullarında erimesi veya kaynaması sırasında enerji alışverişi sıcaklığı değiştirmeden hâl değişimini sürdürebilir. Ancak geçiş sıcaklıkları basınca bağlıdır. Su bir atmosfer basınçta yaklaşık 100 °C'de kaynarken daha düşük basınçta daha düşük sıcaklıkta kaynar. Bu nedenle kaynama sıcaklığı belirtilirken basınç koşulu da önem taşır.[1][2]