Termodinamika [yun. thermos – istilik + dynamis – qüvvə, güc] Fizikanın istilik hadisələrini, istilik enerjisinin mexaniki, kimyəvi və digər enerji növlərinə çevrilməsini və bu proseslərdə işin yerinə yetirilməsini öyrənən bölməsidir. Termodinamika, makroskopik sistemlərin termal xassələrini və bu sistemlərin bir-biri ilə və ətraf mühitlə qarşılıqlı əlaqələrini statistik mexanikanın metodlarından istifadə etmədən, yalnız makroskopik kəmiyyətlərin (temperatur, təzyiq, həcm və s.) əsasında təsvir edir.
Termodinamikanın əsasını təşkil edən qanunlar (termodinamikanın başlanğıc prinsipləri) təcrübə yolu ilə müəyyən edilmiş empirik qanunlardır. Bu qanunlar termodinamik sistemlərin davranışını müəyyən edən fundamental əlaqələri ifadə edir və mikroskopik mexanizmlərin təfərrüatlarına girmədən sistemin makroskopik xassələrini təsvir etməyə imkan verir. Termodinamikanın əsas qanunları aşağıdakılardır:
• Enerjinin saxlanması qanunu (Birinci Başlanğıc): Sistemin daxili enerjisinin dəyişməsi verilən miqdarda istilik və işin cəminə bərabərdir. Bu qanun enerjinin nə yaradıla bilməyəcəyini, nə də məhv edilə bilməyəcəyini, yalnız bir formada başqasına çevrilə biləcəyini bildirir.
• Entropiyanın artması qanunu (İkinci Başlanğıc): İzolə olunmuş sistemlərdə entropiya (nizamsızlığın ölçüsü) zamanla artır və ya sabit qalır (əgər sistem tarazlıq halındadırsa). Bu qanun təbii proseslərin istiqamətini müəyyən edir və əks çevrilmələrin mümkünlüyünə məhdudiyyətlər qoyur.
• Mutlaq sıfırın əldə edilməzliyi qanunu (Üçüncü Başlanğıc): Mutlaq sıfır temperaturuna (0 Kelvin) heç bir sonlu sayda addımla çatmaq mümkün deyildir. Bu qanun termodinamik sistemlərin davranışına əlavə məhdudiyyətlər qoyur.
Termodinamika müxtəlif sahələrdə, o cümlədən mühəndislik, kimya, fizika, meteorologiya və biologiya kimi sahələrdə geniş tətbiq olunur. Mühərriklərin, soyuducu qurğuların, elektrik stansiyalarının və digər texniki qurğuların iş prinsiplərinin təhlili, kimyəvi reaksiyaların istilik effektlərinin hesablanması, iqlim dəyişikliklərinin öyrənilməsi və canlı orqanizmlərdə enerji çevrilmə proseslərinin tədqiqi termodinamikanın əsasını təşkil edən anlayışlar və metodlar vasitəsilə aparılır.