L'applicazione dei principi termodinamici a sistemi di trasformazioni fisiche e chimiche è effettuata al fine di (1) sviluppare rapporti quantitativi tra le forme identificabili di energia e loro variabili coniugate, (2) stabilire i criteri per il cambiamento spontaneo, per l'equilibrio e per la stabilità termodinamica e (3) forniscono la base macroscopica per il ponte di meccanica statistica alle proprietà atomiche e molecolari. La termodinamica principi applicati sono la conservazione dell'energia come incarnata nella prima legge della termodinamica, il principio della produzione di entropia come incarnata nella seconda legge e del principio dell'entropia assoluta e la sua formulazione termodinamica statistica come incarnata nella terza legge della termodinamica.