Representación cinética de gases de condiciones transcríticas

El punto es que cuando solo hay una sola fase, no hay una superficie divisoria que pueda contener cualquier tensión superficial. Se tiene tensión superficial precisamente cuando están presentes simultáneamente una fase líquida y otra gaseosa (en general, también serían posibles dos fases líquidas). Esto se mantiene solo a lo largo de la curva de coexistencia en la esquina inferior izquierda de su diagrama de fase.

A lo largo de su camino superior, uno nunca se encuentra con esta línea, por lo que uno siempre tiene una sola fase homogénea sin ninguna superficie límite intrínseca. Esto también es cierto en casi todos los puntos de su ruta inferior, con la excepción del único punto donde su ruta se encuentra con la curva de coexistencia.

Al cruzar ese punto, el líquido comienza a hervir y la temperatura se detiene en el punto de ebullición hasta que todo el líquido se vaporiza. Durante este tiempo, coexisten las fases líquida y gaseosa (de ahí el nombre de curva de coexistencia), y uno tiene tensión superficial a lo largo de cualquier superficie de interfaz entre las dos fases.

Una vez que se ha pasado el punto de ebullición, solo hay una sola fase gaseosa y ya no existe una superficie límite.

A nivel molecular, el arreglo estadístico de un fluido en equilibrio tiene propiedades uniformes en la mayoría de los puntos del diagrama de fase, que por lo general cambian continuamente con la presión y la temperatura. Las excepciones son precisamente las curvas de coexistencia, donde hay dos (y en un punto triple incluso tres) fases diferentes de diferente densidad (y por lo tanto disposición estadística) que son térmicamente equivalentes. Esto significa que tienen el mismo potencial químico y, por lo tanto, pueden estar en equilibrio entre sí.

A lo largo de tal curva de coexistencia, se necesita un tercer parámetro (la densidad) para determinar el estado y las proporciones del fluido que es líquido y gaseoso. Al cruzar la curva de coexistencia mientras se calienta (enfría), la proporción de líquido cambia de 1 a 0 (de 0 a 1) para cruzar la discontinuidad en la estructura, y se necesita energía (liberada) para permitir este cambio estructural. Así, nuevamente, todo sucede continuamente, aunque de una manera menos obvia.

Todo esto supone estar en equilibrio, es decir, a temperatura constante, cambiada tan lentamente que se mantenga el equilibrio durante todo el proceso. (Difícil de aplicar en la práctica; ver más abajo). En el caso de un gradiente de temperatura, ''un solo fluido en un sistema de presión constante y con un gradiente de temperatura desde temperaturas subcríticas hasta temperaturas supercríticas'', lo anterior se aplica localmente en regiones suficientemente pequeñas, cada una de las cuales puede considerarse que tiene temperatura constante. Globalmente, esta es una situación muy inestable, se desarrollará turbulencia, que se ve muy diferente de su diagrama superior. ¡No existe una superficie divisoria simple como la que estás dibujando!

Puedes ver lo que sucede poniendo una olla de agua en una estufa y calentándola hasta que hierva. (Sostenga sus diagramas boca abajo para que coincidan con el experimento). La presión estándar de la cocina es subcrítica, pero no puede ver en su experimento que no podrá observar el lado izquierdo de su diagrama. Por lo tanto, no hay razón para esperar que a mayor presión observe el lado derecho.