الحرارة: يختص علم الحرارة، أو الديناميكا الحرارية، بدراسة كيفية إنتاج الحرارة وانتقالها من مكان إلى آخر وتأثيرها في المادة وطرق تخزينها وتحويلها إلى أشكال أخرى من الطاقة. فعند احتراق الوقود مثل الفحم تتحول الطاقة الكيميائية المخزنة في الروابط بين الجزيئات إلى حرارة. كما يدرس هذا العلم سلوك المواد عند درجات الحرارة المنخفضة جدًا، ويعد أساسًا لفهم عمل المحركات الحرارية، ومحركات الديزل والبنزين والبخار، إضافة إلى أجهزة التبريد المختلفة.
الدينامية الحرارية علم يدرس صور الطاقة المختلفة مثل الحرارة والشغل وتحول الطاقة من شكل إلى آخر. يعتمد عليه الفيزيائيون والكيميائيون والمهندسون في فهم الظواهر الطبيعية وتصميم الآلات وحساب تغيرات الطاقة في التفاعلات. يقوم هذا العلم على قانونين أساسيين؛ أولهما أن الطاقة لا تخلق من العدم ولا تفنى، بل تتحول أو تنتقل بين الأنظمة مع بقاء مجموعها ثابتاً، وثانيهما أن العمليات الحرارية تسير طبيعياً في اتجاه محدد، مثل انتقال الحرارة من الجسم الأشد حرارة إلى الأقل حرارة. ويبين القانون الثاني أن المحرك الحراري لا يمكن أن يحول كل الحرارة إلى شغل ميكانيكي، لأن جزءاً من الطاقة ينتقل دائماً إلى الوسط الأبرد المحيط.
