Линия a/ b/ c/ даёт зависимость удельного объёма кипящей воды от давления. Эта линия называется нижней пограничной, или нижней предельной кривой. В pv-диаграме эта кривая отделяет область воды от области насыщенных паров. Линия a// b// c// показывает зависимость удельного объёма сухого пара от давления и называется верхней пограничной, или верхней предельной кривой. Она отделяет область насыщенного пара от области перегретого пара.
Точка встречи обоих пограничных кривых называется критической точкой и обозначается буквой k. Эта точка соответствует некоторому предельному критическому состоянию вещества, при котором отсутствует различие между жидкостью и паром. В этой точке кипящая жидкость мгновенно переходит в сухой пар, так как горизонтальный участок процесса парообразования отсутствует. Параметры вещества при этом состоянии называются критическими. Например, для воды pк=221,29бар, tк=374,150С и vк=0,00326 м3/кг.
Критическая температура является максимальной температурой насыщенного пара. При температуре выше критической могут быть перегретые пары и газы. Впервые понятие о критической температуре было введено в 1860 г. Д. И. Менделеевым, который определил её как такую температуру, выше которой газ не может быть переведён в жидкость, какое бы высокое давление к нему не было приложено.
В том случае, если вода очищена от механических примесей и растворенных в ней газов, то процесс парообразования может начаться при температуре выше tн (иногда на 15 – 200С) из-за отсутствия центров парообразования. Такая вода носит название перегретой воды. С другой стороны, при быстром изобарном охлаждении перегретого пара конденсация его может начаться не при температуре tн, а при несколько более низкой температуре. Такой пар называется переохлаждённым, или пересыщенным паром.