细胞生物学、生物医学工程、化学、化学工程及材料科学等科学技术领域也很重要，甚至也可以应用在经济学中，另见「热经济学」。热力学是从18世纪末期发展起来的理论，主要是研究功与热量之间的能量转换；在此功定义为力与位移的内积；而热则定义为在热力系统边界中，由温度之差所造成的能量传递。两者都不是存在于热力系统内的性质，而是在热力过程中所产生的。热力学的研究一开始是为了提昇蒸汽引擎的效率，早期尼古拉·卡诺有许多的贡献，他认为若引擎效率提昇，法国有可能赢得拿破崙战争。出生于爱尔兰的英国科学家开尔文在1854年首次