純物質是均質的（即整個物質具有相同的化學成分），並且可以三相（氣態、液態和固態）存在。純物質的性質有助於理解熱力學原理。
純物質的共同性質包括：溫度、壓力、體積、質量、密度、比容、能量、焓和熵。這些屬性可以分為廣泛的或密集的。密集屬性是一種不依賴於系統大小的屬性。溫度就是一個例子。廣泛的屬性是那些確實取決於系統大小的屬性。示例包括質量和體積。
處理純物質時的重要術語包括：
- 汽化，這是液體變成氣相的點
- 冷凝，這是蒸汽變成液相的點（與汽化點相同）
- 熔化，這是固體變成液體的點
- 凍結，這是液體變成固體的點
- 升華，這是固體直接變成蒸氣的點
- 凝華，這是蒸汽直接變成固體的點（不尋常但顯然會發生）
- 臨界點，是飽和蒸汽和飽和液體曲線相交並成為同一點。
- 三相點是固相、液相和氣相同時存在且處於平衡狀態的點。
Pv圖細節
壓力體積圖（或 PV 圖）是某種純物質（均質物質）的壓力和體積的直觀表示。理解 PV 圖有助於理解純物質的性質，這是熱力學的一個重要方面。
從圖的頂部開始，臨界點是物質的氣相和液相之間沒有區別的位置。此時飽和液體和飽和蒸氣成為同一種流體，導致飽和液體和飽和蒸氣的摩爾體積相等。
鐘形曲線的左側代表飽和液體線，而鐘形曲線的右側代表飽和蒸氣線。飽和液體或蒸汽將位於其適當的線上，並且恰好是液體在現有壓力下飽和或蒸發的位置。鐘形曲線內部是所謂的兩相包絡線，其中物質的液相和氣相同時存在。在這種狀態下，物質具有某種質量 (x)，其中物質的質量百分比是飽和蒸汽量與物質總質量的比率。數學質量可以定義為：
m
質量永遠不能超過 100%。在兩相包絡中，重要的是要認識到溫度和壓力是相關的。在確定物質的狀態時，不能同時指定壓力和溫度。
方程式
對於純物質，有一些重要的方程式可以從 Pv 圖或其在 Tv（溫度-體積）、PT（壓力-溫度）圖等中的變化來理解。
要確定混合物的總體積，首先要認識到這是液體所占體積的總和和氣體所占體積的總和。這可以定義為：
mv = m f v f + m g v g
比容可以定義為：
v = v f +x*(v g -v f )
最後，認識到液體的質量百分比可以理解為 100(1-x)，而蒸汽的百分比可以理解為 100x。
電視圖
Tv 圖展示了純物質在溫度和體積之間的關係。該圖上的曲線是等壓線或恆定壓力線。在兩相包絡線下，儘管物質具有某種性質，但可以直接從圖中讀取飽和蒸汽或液體在一定壓力下的摩爾體積。也就是說，飽和液體和飽和蒸氣的性質與質量無關。
在此圖中，兩相包絡線左側的物質是過冷液體（因為溫度低於飽和溫度）。在兩相包絡的右側，物質將是過熱蒸汽（因為溫度會高於飽和溫度）。
PT圖
PT 圖顯示了壓力和溫度之間純物質的關係。此圖顯示了凍結時膨脹的物質（例如水）的特性。
從該圖中可以看出，液體的壓力高於蒸氣（蒸氣壓）。因此，液體可稱為壓縮液體。按照圖表上的箭頭演示需要做什麼才能發生相變。例如，假設您在固體範圍的中間存在水。如果你保持壓力恆定並僅僅提高溫度，固體就會熔化成液體。同樣，對於大部分液體區域，如果在溫度保持恆定的情況下降低壓力，則液體會蒸發成氣體。
參考
此頁面上的所有信息均來自 www.learnthermo.com 和「工程師熱力學，第二版」