Comprimând izoterm dioxidul de carbon, irlandezul Thomas Andrews a descoperit, în 1863, o serie de fapte surprinzătoare, sintetizate în diagrama din figura 2−1.

Figura 2-1. Izotermele Andrews.

La temperaturi relativ ridicate (izoterma la 48,1°C), comportarea dioxidului de carbon este asemenea unui gaz ideal.

La temperaturi mai mici (izoterma la 21,5°C), comportarea dioxidului de carbon diferă spectaculos de cea a unui gaz ideal.

Pe porţiunea BC, modificarea volumului nu determină modificarea presiunii! Totodată, pe pereţii cilindrului în care este comprimat dioxidul de carbon, apar picături de dioxid de carbon lichid! Dacă se opreşte modificarea volumului din cilindru, volumul dioxidului de carbon lichid rămâne constant − cele două stări ale dioxidului de carbon, gazoasă şi lichidă, sunt în echilibru.

 Numim vapori saturanţi starea gazoasă a unei substanţe aflată în echilibru cu starea lichidă a aceleiaşi substanţe.

În fiecare punct al porţiunii BC a diagramei din figura 2−1, vaporii saturanţi ai dioxidului de carbon sunt în echilibru dinamic cu dioxidul de carbon lichid. La nivel molecular, rata cu care moleculele de CO₂ părăsesc lichidul este egală cu rata cu care moleculele de CO₂ pătrund în lichid.

Continuând micşorarea volumului (creşterea densităţii), tot mai multe molecule de CO₂ pătrund în lichid. În punctul C, tot dioxidul de carbon s−a transformat în lichid. Porţiunea CD este deosebit de abruptă − dioxidul de carbon lichid este aproape incompresibil (aceasta fiind o caracteristică a stării lichide).

Dimpotrivă, la temperaturi mai ridicate, palierul orizontal se restrânge. În cazul dioxidului de carbon, la 31°C şi 73 atm, intervalul se reduce la un singur punct   trecerea de la gaz la lichid se face brusc: între starea gazoasă şi cea lichidă nu există diferenţe!

 Numim punct critic starea pentru care nu există diferenţe între starea gazoasă şi cea lichidă a unei substanţe.

Tabelul 2−1 prezintă parametrii critici ai câtorva substanţe.

_{Tabelul 2-1. Parametrii critici ai câtorva substanţe.}

La temperaturi superioare celei critice, transformarea unui gaz în stare lichidă nu este posibilă − creşterea presiunii conduce doar la micşorarea volumului şi la creşterea densităţii gazului.

Pentru a fi transformat în lichid, un gaz trebuie comprimat la temperaturi sub cea critică.

 Numim vapori starea gazoasă a unei substanţe la temperaturi sub cea critică.

Vaporii unei substanţe pot fi transformaţi în lichid mărind suficient presiunea.

 Numim lichefiere transformarea în lichid a vaporilor unei substanţe, prin comprimare.

În stare lichidă, substanţele sunt mult mai uşor de îmbuteliat şi transportat − cantităţi mari de gaz pot fi păstrate în volume relativ mici (figura 2−2).

Figura 2-2. Brichetă cu gaz lichefiat.