Capitolo 2 - Proprietà delle sostanze pure

Il comportamento della materia in condizioni diverse di pressione e temperatura è soggetto ad approfondite indagini. Gran parte delle proprietà delle sostanze, in special modo quelle di interesse per la vita e per la tecnologia, sono catalogate per mezzo di diagrammi e tabelle. Esistono per esempio dati  esaurienti sulle proprietà dell'aria in ampi intervalli di temperatura e pressione; lo stesso vale per l'acqua nei suoi diversi stati di aggregazione, per l'anidride carbonica, per gran parte dei gas, dei metalli, di miscele, e così via.

Nel primo paragrafo di questo capitolo, viene fornita una definizione delle sostanze pure, delle miscele e del concetto di fase.

Il secondo paragrafo presenta il grafico delle transizioni di fase solido-liquido-vapore dell'acqua. Seguono i diagrammi a pressione costante, a temperatura costante, a volume costante, nonchè i grafici delle superfici P,V,T ed un accenno alla regola delle fasi. Alcune proprietà termodinamiche delle sostanze vengono rappresentate dai coefficienti termoelastici.

A seconda delle condizioni di pressione e temperatura, i gas vengono detti ideali o reali. I gas ideali vengono chiamati anche perfetti. Il paragrafo sui gas presenta le leggi empiriche dei gas ideali e di quelli reali. Il comportamento dei gas è tra i più facili da interpretare e da descrivere rispetto al comportamento di altri sistemi termodinamici. Spesso, e specialmente i testi di termodinamica di base, vengono portati esempi che si riferiscono ai gas, anche perchè il loro comportamento è descritto da equazioni di stato.