थर्मोडायनामिक मानहरू प्रणाली र यसको वरपरको सन्दर्भमा छलफल गरिन्छ। प्रणालीको भाग नभएको सबैले यसको परिवेश बनाउँछ। प्रणाली र वरपर एक सीमा द्वारा अलग गरिएको छ। उदाहरणका लागि, यदि प्रणाली कन्टेनरमा ग्यासको एक तिल हो भने, सीमा भनेको कन्टेनरको भित्री पर्खाल मात्र हो। सीमा बाहिरका सबै कुरालाई परिवेश मानिन्छ, जसमा कन्टेनर नै समावेश हुनेछ।
सिमाना स्पष्ट रूपमा परिभाषित हुनुपर्छ, त्यसैले कसैले स्पष्ट रूपमा भन्न सक्छ कि संसारको एक दिइएको भाग प्रणाली वा वरपर छ। कुरा सीमाना पार गर्न नसके प्रणाली बन्द भएको भनिन्छ; अन्यथा, यो खुला छ। बन्द प्रणालीले अझै पनि परिवेशसँग ऊर्जा आदानप्रदान गर्न सक्छ जबसम्म प्रणाली एक पृथक छैन, यस्तो अवस्थामा न त पदार्थ वा ऊर्जा सीमा पार गर्न सक्दैन।
थर्मोडायनामिक्सको पहिलो नियम, जसलाई ऊर्जा संरक्षणको कानून पनि भनिन्छ, भन्छ कि ऊर्जा न त सिर्जना गर्न सकिन्छ न त नष्ट गर्न सकिन्छ; ऊर्जा मात्र एक फारमबाट अर्कोमा स्थानान्तरण वा परिवर्तन गर्न सकिन्छ। उदाहरणका लागि, बत्ती बाल्दा ऊर्जा उत्पादन हुने देखिन्छ; यद्यपि, यो विद्युतीय ऊर्जा हो जुन रूपान्तरण हुन्छ।
थर्मोडायनामिक्सको पहिलो नियमलाई व्यक्त गर्ने तरिका भनेको प्रणालीको आन्तरिक ऊर्जा (∆E) मा हुने कुनै पनि परिवर्तनलाई यसको सिमानाहरू पार गर्ने ताप (q) र प्रणालीमा गरिएको काम (w) को योगफलद्वारा दिइन्छ। परिवेश द्वारा।
∆E = q + w
जहाँ q भनेको यसको सिमाना पार गर्ने ताप हो र w भनेको परिवेशद्वारा प्रणालीमा गरिने काम हो।
यस कानूनले प्रणालीको आन्तरिक उर्जामा परिवर्तन ल्याउने गरी दुई प्रकारका प्रक्रियाहरू, ताप र कार्य हुन्छ भनी बताउँछ। ताप र काम दुबै नाप्न र परिमाण गर्न सकिने हुनाले, यो प्रणालीको उर्जामा भएको कुनै पनि परिवर्तनले प्रणाली बाहिरको परिवेशको उर्जामा समान परिवर्तन ल्याउनु पर्छ भनी भन्नु जस्तै हो। अर्को शब्दमा, ऊर्जा सिर्जना वा नष्ट गर्न सकिँदैन। यदि प्रणालीमा ताप प्रवाह हुन्छ वा वरपरको वातावरणले त्यसमा काम गर्छ भने, आन्तरिक ऊर्जा बढ्छ र q र w को चिन्ह सकारात्मक हुन्छ। यसको विपरित, प्रणालीबाट तातो प्रवाह वा प्रणाली (परिवेशमा) द्वारा गरिएको काम आन्तरिक ऊर्जाको खर्चमा हुनेछ, र q र w, त्यसैले, नकारात्मक हुनेछ।
थर्मोडायनामिक्सको दोस्रो नियमले पृथक प्रणालीको एन्ट्रोपी सधैं बढ्छ भनी बताउँछ। पृथक प्रणालीहरू थर्मल सन्तुलन तर्फ सहज रूपमा विकसित हुन्छन् - प्रणालीको अधिकतम एन्ट्रोपीको अवस्था। अझ सरल रूपमा भन्नुपर्दा, ब्रह्माण्डको एन्ट्रोपी (अन्तिम पृथक प्रणाली) मात्र बढ्छ र कहिल्यै घट्दैन।
थर्मोडायनामिक्सको दोस्रो नियमको बारेमा सोच्ने एउटा सरल तरिका यो हो कि कोठा, यदि सफा र व्यवस्थित नगरिएको खण्डमा, समयसँगै सधैं अव्यवस्थित र अव्यवस्थित हुनेछ - यसलाई सफा राख्न जतिसुकै सावधानी अपनाए पनि। जब कोठा सफा गरिन्छ, यसको एन्ट्रोपी घट्छ, तर यसलाई सफा गर्ने प्रयासले कोठा बाहिर एन्ट्रोपीमा वृद्धि भएको छ जुन एन्ट्रोपी हराएको भन्दा बढि छ।
थर्मोडायनामिक्सको तेस्रो नियमले बताउँछ कि तापक्रम निरपेक्ष शून्यमा पुग्दा प्रणालीको एन्ट्रोपी स्थिर मानमा पुग्छ। निरपेक्ष शून्यमा प्रणालीको एन्ट्रोपी सामान्यतया शून्य हुन्छ, र सबै अवस्थामा यसमा भएका विभिन्न ग्राउण्ड स्टेटहरूको संख्याद्वारा मात्र निर्धारण गरिन्छ। विशेष गरी, निरपेक्ष शून्य तापक्रममा शुद्ध क्रिस्टलीय पदार्थ (सही क्रम) को एन्ट्रोपी शून्य हुन्छ। यो कथन साँचो हो यदि सिद्ध क्रिस्टलको न्यूनतम ऊर्जाको साथ एक मात्र अवस्था छ।
