Una buena manera de entender por qué el cambio de fase es tan importante es mirar el diagrama de Presión vs. Volumen para el ciclo de Rankine (ruta 1-2-3-4-1):

Recuerde que la producción de trabajo de cualquier ciclo termodinámico es la integral de su diagrama PV (área bajo la curva). Si el agua en el ciclo Rankine no se calienta a vapor, su cambio de volumen sería muy pequeño, tanto en los procesos de bombeo / calentamiento como en los procesos de expansión / enfriamiento. Y, si su volumen no cambiara significativamente, su curva P-V casi no tendría área. Por lo tanto, el ciclo produciría mucho menos trabajo que si el volumen cambiara significativamente y produjera un diagrama P-V con una integral cíclica grande. La línea discontinua (ruta 1-2-2'-3'-1) representa cómo se vería la ruta si se usara agua corriente.

Muchos motores térmicos tempranos usaban un fluido de trabajo solo en fase gaseosa. ; no fue hasta que Rankine o DeLaval aparecieron (no recuerdo quién) y descubrieron los beneficios de utilizar un cambio de fase en el ciclo.