Discontinuidad en la entropía - Calor latente

Hemos dicho que en cualquier punto de la curva de coexistencia las dos fases tienen el mismo potencial químico (o potencial de Gibbs molar), lo que justamente da lugar a la coexistencia. A determinada $P$ (en general, $Y$), la capacidad calorífica molar de una sustancia es constante o varía muy poco. Eso ocurre al entregar calor al sistema hasta que se alcanza la temperatura de transición. Si se continúa entregando calor, su temperatura deja de ascender, y en su lugar se obliga a que el sistema cambie de fase.

Mientras el sistema esté en la fase sólida por ejemplo, el valor de la capacidad calorífica molar $c$ indica cuánto calor debe ingresar para elevar 1 K la temperatura de 1 mol de esa sustancia. Esto significa que la entropía crece continuamente, pues si el sistema consta de $n$ moles

$${\rm d}S = \frac{ {\rm d}\!\bar{ } Q}T = \frac{n c {\rm d}T}T \;,$$

y todas las magnitudes involucradas varían continuamente. Cuando se arriba a la temperatura de transición $T_t$, es evidente que la entropía salta, ya que cada mol de sustancia pasa de la fase $A$ a la $B$ absorbiendo una cantidad de calor $\ell=T_t(s^B-s^A)$. Aunque la temperatura no sube, la entropía cambia al pasar a la otra fase; es otra de las derivadas primeras discontinuas del potencial de Gibbs (ya habíamos mencionado el volumen, o las densidades de las distintas fases). Suele escribirse también el calor latente en térmimos de la entalpía molar $\ell=\Delta h= h^B-h^A$, ya que $h=Ts+\mu$, y $\mu$ cambia continuamente de una fase a la otra (de modo que $\Delta h=T_t\Delta s$).

Al pasar de una fase líquida a una gaseosa, el calor latente se llama calor de vaporización; cuando la transición es de sólido a líquido se denomina calor de fusión y cuando es de sólido a gas se llama calor de sublimación. Los calores latentes suelen referirse alternativamente a un mol o a un gramo de sustancia, y son independientes del método mediante el cual se induce la transición (a presión constante, temperatura constante, etc.).