La stabilité des états est assurée par les critères suivants:

1. La compressibilité isotherme: \(\chi_T{{\gt 0}}\) (Coefficients thermoélastiques)

Etude de la stabilité

On étudie la stabilité d'un état à température constante inférieur à la température critique.
Pour cela, on utilise le potentiel thermodynamique \(\Phi=G^*\) (Potentiels thermodynamiques).
A l'équilibre, on a la relation:
$$G^*(T_{ext},P_{ext})=G(P,T)$$
Avec:

• \(G^*\): traite de l'état du milieu extérieur
• \(G\): traite de l'état du système

L'état \((1)\) dans \(AB\) est plus condensé que l'état \((2)\) dans \(DF\):

• \((1)\): état liquide
• \((2)\): état gazeux

\(\implies v_1=v_{liquide}\lt v_2=v_{gaz}\)
On cherche à comparer les deux fonctions:
$$g_{liquide}(P)\quad \text{et}\quad g_{gaz}(P)$$

Un point d'intersection apparaît entre \(g_{liquide}(P)\) et \(g_{gaz}(P)\). Ce point d'intersection définie la pression d'équilibre \(P_E\).
C'est-à-dire que:

• \(P\lt P_E\): état de gaz stable, état liquide métastable (Etats métastables)
• \(P\gt P_E\): état de gaz métastable, état liquide stable (Etats métastables)
• \(P=P_E\): il y a coexistence des 2 phases, c'est un palier (liquéfaction,...)

Courbe spinodale

La courbe spinodale délimite les pressions et volume dans lesquels il y a coexistence des phases.