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Concept
Phase (thermodynamique)
Résumé
thumb|right|Un système composé d'eau et d'huile, à l'équilibre, est composé de deux phases distinctes (biphasique).
En thermodynamique, on utilise la notion de phase pour distinguer les différents états possibles d'un système. Selon le contexte et les auteurs, le mot est utilisé pour désigner plusieurs choses, parfois de natures différentes, mais étroitement liées.
Si un système thermodynamique est entièrement homogène, physiquement et chimiquement, on dit qu'il constitue une seule phase. Dans le cas contraire, on appelle phases ses parties homogènes. La décomposition d'un système en différentes phases peut évoluer au gré des transformations que le système subit. De manière générale, le processus par lequel un système ou une de ses parties se transforme d'une phase à une autre est appelé transition de phase.
Par extension, on utilise aussi le terme de phase pour désigner le domaine d'existence ou de stabilité d'une parcelle donnée dans l'espace des paramètres thermodynamiques. Cette approche permet de donner une définition mathématique plus précise à la notion de phase.
La notion de phase recoupe en partie la notion plus familière d'état de la matière. Les trois états usuels de la matière que sont le gaz, le liquide et le solide constituent en effet trois phases distinctes. Les deux notions ne se confondent pas pour autant : un système composé de deux liquides non miscibles comme l'eau et l'huile est bien composé de deux phases différentes, bien qu'il soit dans un seul état (liquide).
Landau et Lifschitz définissent les phases d'une substance comme ses états qui peuvent coexister à l'équilibre, tout en étant en contact direct.
Kubo définit une phase comme une substance physiquement et chimiquement homogène.
Greiner définit une phase comme une des parties homogènes d'un système hétérogène, étant entendu qu'un système homogène constitue une unique phase.
Si l'on a un composé qui est un mélange de corps purs, on peut avoir, pour certaines conditions de pression et de température, plusieurs phases qui cohabitent.
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