Através de considerações termodinâmicas, Gibbs (1) deduziu uma relação entre o número de fases (P) que podem coexistir em equilíbrio em um dado sistema, o número mínimo de componentes (C) que podem ser usados para formar o sistema e os graus de liberdade (F).
A relação pode ser apresentada sob a forma de equação:
(8.1)
que é conhecida como a regra das Fases de Gibbs. Nesta equação, os graus de liberdade são definidos como o número de variáveis (temperatura, pressão e composição) que podem sofrer variações, independentemente, sem alterar o número de fases em equilíbrio.
Há P.(C-1) variáveis de composição para qualquer sistema, sendo que a concentração de cada componente menos um deve ser especificada para definir a composição de cada fase, e há P fases.
Figura 8.b – Josiah Williard Gibbs (1839-1903), Cientista e primeiro norte-americano a receber o título de Doutor em Engenharia. Foi pioneiro na utilização da termodinâmica para interpretar fenômenos físico-químicos. Consta que Gibbs, provavelmente para evidenciar o poder de sua invenção, produziu um diagrama de fases em gesso e o enviou, de presente, para o famoso Físico inglês James Clerk Maxwell.