Thermodynamik oder Wärmelehre beschreibt die Vorgänge, bei denen [[Energie]] von einer Form in eine andere umgewandelt wird bzw. eine Energieübertragung stattfindet. Wesentlich für alle Vorgänge dieser Art sind zwei sog. Hauptsätze der Thermodynamik:
# ''Energie kann weder aus dem Nichts heraus erzeugt noch vernichtet, sondern nur in andere Energiearten umgewandelt werden.''
# ''Thermische Energie ist nicht in beliebigem Maße in andere Energieformen umwandelbar.''
Den Anteil der gewünschten Energieform bzw. nutzbarer Energie bei Energieumwandlungsvorgängen drückt man als energetischen [[Wirkungsgrad]] ''η'' (griechischer Buchstabe "Eta") aus.
Beispiel: Ein [[Otto-Motor]] wandelt die über den Kraftstoff zugeführte chemische Energie nicht nur in nutzbare [[Bewegungsenergie]], sondern zum größten Teil in nicht nutzbare [[Wärmeenergie]] um, die über die [[Motorkühlung]] an die Umgebungsluft abgegeben wird. Dieser "Verlust" reduziert den Wirkungsgrad auf lediglich 30%, also 0,3.