Figura. Cambios de fase.

Los cambios de fase a presión constante son procesos fundamentales en la termodinámica, y se representan comúnmente en gráficas que relacionan la energía con la temperatura del sistema. Estas gráficas permiten visualizar cómo evoluciona un material a medida que se le añade o extrae energía. Durante una transición de fase, como la fusión (paso de sólido a líquido) o la ebullición (paso de líquido a gas), la temperatura permanece constante aunque se siga suministrando energía. Este comportamiento refleja un principio esencial: la energía no se emplea en calentar el sistema, sino en romper los enlaces intermoleculares que mantienen la fase anterior.

Este fenómeno es conocido como calor latente y es clave para entender por qué, por ejemplo, el hielo se derrite a 0 °C sin que aumente la temperatura hasta que todo el hielo se haya convertido en agua. La energía absorbida durante este proceso sirve para superar las fuerzas de cohesión entre las moléculas del sólido. Del mismo modo, al hervir agua a 100 °C, el sistema necesita seguir absorbiendo energía para que las moléculas del líquido superen la tensión superficial y pasen a estado gaseoso. Solo una vez que se completa la transición de fase, la temperatura comienza a subir de nuevo si se continúa aplicando energía.

Además de las fases clásicas, existen mesofases, que son estados intermedios entre fases convencionales, como los cristales líquidos. En estos estados, aunque se siga suministrando energía, la temperatura se mantiene constante hasta que se alcanza una nueva organización estructural. Este comportamiento es común en materiales complejos y es fundamental en tecnologías como las pantallas LCD. Comprender estos procesos es esencial en química física, ya que permite predecir y controlar el comportamiento térmico de sustancias en múltiples contextos industriales y naturales.