termodinamika, grana fizike koja proučava toplinu kao oblik energije, prijelaz topline u druge oblike energije i obratno, te sposobnost sustava da izvrši rad. Termodinamički sustav određuje se temperaturom, tlakom, volumenom i kem. sastavom. Prvotno su zakoni t. određeni fenomenološkim određivanjem svojstava sustava bez dubljeg uvida u molekularnu strukturu sustava. Klas. t. osniva se na trima zakonima termodinamike. Statistička t. i kinetička teorija plinova ujedinjuju se u statističku mehaniku koja proučava toplinu s pomoću klas. fizike, kvantne mehanike i teorije vjerojatnosti. Temperatura tijela mjera je njegove unutar. energije (U) koja je ukupna potencijalna i kinetička energija atoma i molekula sustava koja se može pretvoriti u toplinu. Prvi zakon t. kaže da se u sustavu s konstantnom masom energija ne može niti stvoriti niti uništiti, te da je promjena unutar. energije (ΔU) jednaka zbroju količine topline (Q) koja prelazi na sustav ili odlazi sa sustava, i količine rada (W) koji se izvrši na sustavu ili koji sustav sam izvrši prema okolini. Za adijabatske procese (Q =0) U = W. Drugi zakon t. kaže da se toplina ne može prenositi s tijela manje temperature na tijelo veće temperature nego obratno (ireverzibilni procesi). R. Clausius predložio je još jednu formulaciju tog zakona s pomoću entropije: entropija zatvorenog sustava s vremenom se povećava. Treći zakon t. (formulirao ga je W. Nernst) kaže da se apsolutna nula temperature ne može postići, ili na apsolutnoj nuli sustav bi imao entropiju nula. Postoji i tzv. nulti zakon t. koji tvrdi – ako su dva tijela u termodinamičkoj ravnoteži s trećim, onda su sva tijela međusobno u termodinamičkoj ravnoteži.