Thermodynamica is een tak van de natuurkunde die de relaties bestudeert tussen warmte, temperatuur en energie. In de thermodynamica wordt vaak een tak van wiskunde, statistiek genaamd, gebruikt om de beweging van deeltjes te bestuderen.
Thermodynamica is nuttig omdat zij ons helpt begrijpen hoe de wereld van de zeer kleine atomen zich verhoudt tot de grootschalige wereld die wij dagelijks zien.
De thermodynamica kent ook twee hoofdtakken, de klassieke thermodynamica en de statistische thermodynamica. Een belangrijk idee in de thermodynamica is dat van een thermodynamisch systeem.
Een voorbeeld van een thermodynamisch systeem is een baksteen. Een baksteen bestaat uit vele atomen die allemaal hun eigen eigenschappen hebben. Alle thermodynamische systemen hebben twee soorten eigenschappen, uitgebreide en intensieve. Voor de baksteen zijn de uitgebreide eigenschappen degene die je krijgt door alle atomen op te tellen. Zaken als volume, energie, massa en lading zijn uitgebreid, omdat twee dezelfde stenen samen twee keer zoveel massa hebben als één steen. De intensieve eigenschappen van de steen zijn die welke u krijgt als u kijkt naar het gemiddelde van alle atomen. Zaken als temperatuur, druk en dichtheid zijn intensief, omdat twee dezelfde stenen nog steeds dezelfde temperatuur hebben als één steen alleen.
