Většina termodynamických soustav obsahuje více než jednu složku v jedné fázi. Pojmem složka rozumíme chemicky stejnorodou látku. Jednotlivé složky za rovnovážného stavu termodynamické soustavy spolu chemicky nereagují. Pro popis vícesložkového systému musíme zavést další proměnné. Budou vyjadřovat koncentraci jednotlivých chemických složek. Pouze s hodnotami
p, T a V bychom při popisu stavu soustavy neuspěli.Jako nejlepší řešení se ukázalo hovořit o látkovém množstv
í n jednotlivých složek. Máme-li j složek (1, 2, 3, ...j), označíme hodnoty postupně j1, j2,... jn. Jednotkou látkového množství je 1 mol*, značka mol. Všechny termodynamické funkce jsou tedy závislé na objemu, tlaku, teplotě a látkových množstvích. Píšeme U=U(V,T,ni) atd. Za pokojových podmínek má 1 mol objem 22,4 litru.Při studiu teorie fázových přechodů musíme vyjít z termodynamických potenciálů. Matematicky vyjadřují termodynamické potenciály funkci, u které extrém je podmínkou rovnováhy soustavy. Kvalitativně mají termodynamické potenciály rozměr energie - jednotkou je tedy 1 joule.
Mezi termodynamické potenciály patří:
 | Volná energie F. Pokud se nemění teplota, můžeme volnou energii přeměnit v práci. Zbytek vnitřní energie, kterou nemůžeme v práci přeměnit, nazýváme vázaná energie. |
| Gibbsův potenciál, též volná entalpie, též Gibbsova energie, G. Gibbsův potenciál nabývá minimum při konstantní teplotě a tlaku. To vyhovuje např. změnám skupenství! |
Poznámka:
Za stálé teploty a tlaku hovoříme o Gibbsově energii jako o potenciálu, přesněji termodynamickém potenciálu. Změna v soustavě může probíhat pouze jediným směrem - ze stavu o vyšší Gibbsově energii do stavu o nižší Gibbsově energii; jedná se o směr vyšší potenciál ® nižší potenciál. Při jiné volbě konstantních veličin by potenciálovou funkcí mohla být třeba entropie S atd.
| Termodynamických potenciálů existuje velký počet. Nebudeme je však zavádět všechny. Jejich popis na středních školách není nevyhnutelný. Patří mezi ně entalpie H, entropie S aj. |
V našich úvahách hraje podstatnou roli Gibbsova energie G. Po jejím výpočtu dostaneme chemický potenciál m. Chemický potenciál je funkcí poměru Gibbsovy energie látkového množství. Chemický potenciál složky popisuje změnu Gibbsovy energie fáze v závislosti na změnách jejího složení. Ostatní složky mají konstantní látkovém množství, neměnná je i teplota a tlak. Znalost chemického potenciálu m je důležitá pro odvození Gibbsova pravidla fází.
Chemický potenciál a Gibbsova energie mají pro studium teorie fázových přechodů velký význam. Podle jejich derivací můžeme určit, zda se jedná o přechod prvního nebo druhého druhu. Zjistíme které veličiny mění skokem své hodnoty! Je-li první derivace Gibbsovy energie
G pro obě fáze nulová, jedná se fázový přechod druhého druhu. Je-li první derivace pro obě fáze různá, jedná se fázový přechod druhu prvního.
* Počet částic plynu soustavy je shodný s počtem částic v 0,012 kg uhlíku
