Thermodynamik ist die Lehre von den Umwandlungen der verschiedenen Erscheinungsformen der Energie ineinander. Alle Vorgänge in Natur und Technik beruhen auf solchen Energieumwandlungen. Wenn wir Natur und Technik verstehen wollen, müssen wir Thermodynamik können. Bei den erwähnten Vorgängen ändern sich zum Beispiel die kinetische oder die potenzielle Energie eines Körpers, seine elektrische oder magnetische Energie, die chemische oder die Massenenergie, die Wärme oder die Kernenergie usw. Alle diese Energieformen lassen sich ineinander transformieren. Die Thermodynamik ist im 17. und 18. Jahrhundert entstanden, als man begann, mit Dampfmaschinen Wärme in mechanische Arbeit umzuwandeln. Daher der Name vom griechischen thermos für „warm“ und dynamis für „Kraft“. Damals stellte man auch fest, dass sich Wärme nie vollständig in Arbeit umwandeln ließ. Stets blieb ein Rest Wärme übrig, den man abkühlen musste. Und dieses Rätsel wurde erst im 19. Jahrhundert gelöst. Es ist der Inhalt des Zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik (s. Kapitel 5).