¿Por qué las transiciones de fase de sustancias puras parecen discontinuas?

No estoy seguro de lo que quieres decir con discontinuo. Si quiere decir por qué, en una transición como derretir algo, la temperatura deja de aumentar a medida que el calor entra hasta que finaliza la transición, y luego aumenta de acuerdo con una capacidad de calor diferente, es porque el movimiento molecular de las dos fases es bastante diferente. El sólido es simple movimiento vibratorio; el líquido involucra moléculas que se empujan entre sí para que no haya estructura. El proceso de fusión real implica romper los enlaces estructurales y necesita energía para hacerlo. La energía es, por supuesto, absorbida por el sistema en términos de interacciones interrumpidas y no conduce a un aumento de la temperatura.

Si hace esto de manera reversible, no hay nada realmente discontinuo porque puede revertir el proceso sin problemas; es solo que la energía se absorbe al hacer algo diferente.

Esto se debe a que estas son transiciones de fase de primer orden .

Cuando el hielo se convierte en agua o el agua se convierte en vapor a presión estándar, las transiciones de fase implican un cambio discontinuo en la densidad. Convertir el hielo en agua a 0 grados requiere calor latente. Hasta que se suministre la cantidad requerida de calor latente, tenemos una mezcla de hielo y agua a la temperatura.

Pero no todas las transiciones son de primer orden. Hay transiciones de fase de segundo orden que no requieren un calor latente. Un ejemplo sería el comportamiento del agua / vapor en un punto crítico.

Parecen discontinuos debido a la escala que observamos. El salto de, digamos, 99.9 a 100.1 grados Celsius puede parecernos pequeño, pero en ese pequeño cambio de temperatura, muchas más moléculas de agua pueden dejar el líquido.
Una analogía podría ser si observamos una aproximación de Fourier para un pulso. No siempre son muy parecidos a un pulso si te enfocas en el borde, pero desde lejos se aproximan bien.

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