ऊष्मागतिकी, प्रणालियों में ऊर्जा, ऊष्मा और कार्य का अध्ययन है। इसकी शुरुआत 19वीं शताब्दी में भाप इंजनों को समझने की आवश्यकता से प्रेरित होकर हुई थी। तब से यह भौतिकी की सबसे मूलभूत शाखाओं में से एक बन गई है। ऊष्मागतिकी चार नियमों पर आधारित है। शून्य नियम तापमान को परिभाषित करता है। पहला नियम ऊर्जा संरक्षण का है। दूसरा नियम कहता है कि एन्ट्रापी में वृद्धि होती है। तीसरा नियम कहता है कि परम शून्य तक नहीं पहुंचा जा सकता। ये नियम मिलकर भौतिक प्रणालियों में ऊर्जा के संचलन और परिवर्तन का वर्णन करते हैं।

ऊष्मागतिकी केवल इंजनों तक ही सीमित नहीं है। यह रसायन विज्ञान, जीव विज्ञान, भूविज्ञान और ब्रह्मांड विज्ञान में भी लागू होती है। यह समझाती है कि ऊष्मा गर्म से ठंडे की ओर क्यों प्रवाहित होती है, शाश्वत गति वाली मशीनें क्यों असंभव हैं, और ब्रह्मांड अव्यवस्था की ओर क्यों अग्रसर है। इसका उपयोग विद्युत संयंत्रों, रेफ्रिजरेटरों और एयर कंडीशनरों के डिजाइन में किया जाता है। इसका उपयोग जीवित जीवों के चयापचय को समझने में किया जाता है। इसका उपयोग प्रारंभिक ब्रह्मांड के अध्ययन में किया जाता है, जहाँ तापमान चरम पर था। ऊष्मागतिकी एक स्थूल सिद्धांत है। यह व्यक्तिगत कणों का संदर्भ दिए बिना, दाब, आयतन, तापमान और एन्ट्रॉपी के संदर्भ में प्रणालियों का वर्णन करता है। सांख्यिकीय यांत्रिकी इन स्थूल मात्राओं को परमाणुओं और अणुओं के सूक्ष्म व्यवहार से जोड़ती है।

ऊष्मागतिकी के नियम

• Zeroth. तापमान को परिभाषित करता है।
• सबसे पहले. ऊर्जा संरक्षित है.
• सेकंड. एंट्रॉपी बढ़ने की प्रवृत्ति रखती है.
• तीसरा. परम शून्य अप्राप्य है.

ऊष्मागतिकी और सांख्यिकीय यांत्रिकी एक समान नहीं हैं। ऊष्मागतिकी स्थूल स्तर की होती है, जबकि सांख्यिकीय यांत्रिकी सूक्ष्म स्तर की होती है।