Совокупность точек фазового перехода образует линии, разделяющие область возможных состояний вещества на три части, характеризующие твердую, жидкую и газообразную фазы (рис. 2.12).
Для расчетов в энергетике часто используется не вся фазовая диаграмма, а только ее часть, описывающая переход из жидкой фазы в газообразную и наоборот (рис. 2.13).
Начинаясь в тройной точке F, кривая равновесия жидкой и газообразной фаз заканчивается в точке К, называемой критической (для воды рк= 22,129 МПа; tK = 374°С). При значениях параметров, больших рк и tK, плотность пара в жидкости будет одного и того же порядка, поэтому за пределами точки К из-за однородности рабочего тела переход его из жидкого состояния в парообразное невозможен.
Рис. 2.12. Фазовая диаграмма.
Рис. 2.13. Зависимость давления от температуры для воды и водяного пара.
Каждому давлению соответствует строго определенная температура насыщения ts, при которой в динамическом равновесии находится смесь кипящей жидкости и пара. Если t{ < ts, то жидкость недогрета до кипения, при ?3 > ts — перегретый пар (рис. 2.13). Если в ходе обратного процесса (конденсации) температура конденсата становится ниже ts, то он называется переохлажденным.