La termodinámica estudia de manera macroscópica los procesos que involucran energía térmica (movimiento desordenado a nivel molecular). Las leyes de la termodinámica permiten saber si un proceso (también llamado cambio de estado) es posible, cuánta energía se transfiere, y además si es espontáneo. Esto tiene una aplicación muy amplia en procesos químicos y biológicos, así como en ingeniería de motores, refrigeradores y máquinas térmicas en general.