Se eseguiamo lo stesso esperimento “al contrario” ovvero raffreddando (sottraendo calore al sistema) e registrando le temperature del sistema nel corso del tempo, otteniamo un grafico simile al precedente ma che prende il nome di curva di raffreddamento. Se l’esperimento è condotto in modo rigoroso le due curve tendono a sovrapporsi. In particolare, le soste termiche si registrano alle stesse temperature. Tali temperature sono numericamente identiche alle precedenti, anche se identificano processi diversi. Seguendo il raffreddamento del sistema, prima avremo il passaggio dallo stato di aggregazione aeriforme a quello liquido, la condensazione. In questa sosta termica, la temperatura che si registra è identica alla temperatura di ebollizione. Continuando nel raffreddamento si raggiunge la zona nella quale avviene il passaggio dallo stato di aggregazione liquido a quello solido. La temperatura che si registra nella sosta termica di solidificazione del corpo è identica in valore alla temperatura di fusione.
Riassumendo i vari processi e le varie fasi presenti nel sistema durante il processo di riscaldamento e raffreddamento si possono rappresentare in un unico grafico.