3 註解
熱學是研究熱的產生和傳導，研究物質處於熱狀態下的性質及其變化的學科。物理學的一個分支。研究宏觀物體系統處於平衡態的行爲和穩定性，而不涉及系統的原子和分子的結構。整個熱力學學科建立在四個由自然界現象總結出的基本定律的基礎之上，即第零定律——製造溫度計是可能的；第一定律——能量是不能自生自滅的；第二定律——不可全部熱能都可能轉化爲功；第三定律——絕對零度不可能達到。
人們很早就有冷熱的概念。對於熱現象的研究逐步澄清了關於熱的一些模糊概念（例如區分了溫度和熱量），並在此基礎上開始探索熱現象的本質和普遍規律。關於熱現象的普遍規律的研究稱爲熱力學。到19世紀，熱力學已趨於成熟。
物體有內部運動，因此就有內部能量。19世紀的系統實驗研究證明：熱是物體內部無序運動的表現，稱爲內能，以前稱作熱能。19世紀中期，焦耳等人用實驗確定了熱量和功之間的定量關係，從而建立了熱力學第一定律：宏觀機械運動的能量與內能可以互相轉化。就一個孤立的物理系統來說，不論能量形式怎樣相互轉化，總的能量的數值是不變的，因此熱力學第一定律就是能量守恆與轉換定律的一種表現。
在卡諾研究結果的基礎上，克勞修斯等科學家提出了熱力學第二定律，表達了宏觀非平衡過程的不可逆性。例如：一個孤立的物體，其內部各處的溫度不盡相同，那麼熱就從溫度較高的地方流向溫度較低的地方，最後達到各處溫度都相同的狀態，也就是熱平衡的狀態。相反的過程是不可能的，即這個孤立的、內部各處溫度都相等的物體，不可能自動回到各處溫度不相同的狀態。應用熵的概念，還可以把熱力學第二定律表達爲：一個孤立的物理系統的熵不會着時間的流逝而減少，只能增加或保持不變。當熵達到最大值時，物理系統就處於熱平衡狀態。