热力学之间关系的研究热功，温度和能量。任何物理系统都会自发地接近一种可以通过指定其性质(如压力、温度或化学成分)来描述的平衡。如果允许改变外部约束，这些属性通常也会改变。热力学三大定律描述了这些变化，并预测了系统的平衡状态。第一定律指出，当能量从一种形式转换为另一种形式时，能量的总量保持不变。第二定律指出，在一个封闭系统中熵系统的不减。第三定律指出，当系统接近绝对零度时，进一步提取能量变得越来越困难，最终在理论上变得不可能。
