El término transición de fase se usa más comúnmente para describir transiciones entre estados sólido, líquido y gaseoso de la materia, así como plasma en casos raros.Las transiciones de fase comúnmente ocurren en la naturaleza y se usan hoy en día en muchas tecnologías.Por ejemplo, en la transición ferromagnética, la capacidad calorífica diverge hasta el infinito.El mismo fenómeno también se ve en la transición de fase superconductora.Durante tal transición, un sistema absorbe o libera una cantidad fija (y generalmente grande) de energía por volumen.Durante este proceso, la temperatura del sistema se mantendrá constante a medida que se agregue calor: el sistema se encuentra en un "régimen de fase mixta" en el que algunas partes del sistema han completado la transición y otras no.Imry y Wortis demostraron que el trastorno extinguido puede ampliar una transición de primer orden.Es decir, la transformación se completa en un rango finito de temperaturas, pero sobreviven fenómenos como el sobreenfriamiento y el sobrecalentamiento y se observa una histéresis en los ciclos térmicos.El ejemplo más famoso es la transición de Kosterlitz-Thouless en el modelo XY bidimensional.La transición vítrea se observa en muchos polímeros y otros líquidos que pueden subenfriarse muy por debajo del punto de fusión de la fase cristalina.Por lo tanto, la transición vítrea es principalmente un fenómeno dinámico: al enfriar un líquido, los grados internos de libertad se desequilibran sucesivamente.Ninguna evidencia experimental directa apoya la existencia de estas transiciones.[8][9] Ninguna evidencia experimental directa apoya la existencia de estas transiciones.Esta variación continua de las fracciones coexistentes con la temperatura genera interesantes posibilidades.Esto sucede si la velocidad de enfriamiento es más rápida que una velocidad de enfriamiento crítica, y se atribuye a que los movimientos moleculares se vuelven tan lentos que las moléculas no pueden reorganizarse en las posiciones del cristal.La relativa facilidad con la que se pueden controlar los campos magnéticos, en contraste con la presión, plantea la posibilidad de que uno pueda estudiar la interacción entre Tg y Tc de una manera exhaustiva.Cuando esto sucede, es necesario introducir una o más variables adicionales para describir el estado del sistema.Lee Smolin y Benjamin y Jeremy Bernstein han especulado que, en el universo primitivo, el vacío (es decir, los diversos campos cuánticos que llenan el espacio) poseía una gran cantidad de simetrías.Esta transición es importante para comprender la asimetría entre la cantidad de materia y la antimateria en el universo actual (Bariogénesis).Resulta que las transiciones de fase continuas pueden caracterizarse por parámetros conocidos como exponente crítico.Variamos la temperatura T del sistema mientras mantenemos todas las demás variables termodinámicas fijas, y encontramos que la transición se produce a una temperatura crítica Tc.En el modelo de Ising tridimensional para imanes uniaxiales, estudios teóricos detallados han dado como resultado el exponente α ∼ +0.110.Sin embargo, estos sistemas son casos limitantes y una excepción a la regla.Se dice que tales sistemas están en la misma clase de universalidad.Como consecuencia, en una transición de fase se puede observar una desaceleración crítica o una aceleración.El ejemplo más simple es quizás la percolación en una red cuadrada bidimensional.Las transiciones de fase juegan muchos papeles importantes en los sistemas biológicos.Las membranas tilacoides retienen la fluidez innata incluso a temperaturas relativamente bajas debido a su alto contenido de ácido linolénico, cadena de 18 carbonos con 3 enlaces dobles.Se ha propuesto que algunos sistemas biológicos podrían estar cerca de puntos críticos.
Este diagrama muestra la nomenclatura para las diferentes transiciones de fase.
