第一定律
熱力學第一定律也就是能量守恆定律。自從焦耳以無以辯駁的精確實驗結果證明機械能、電能、內能之間的轉化滿足守恆關係之後，人們就認爲能量守恆定律是自然界的一個普遍的基本規律。
●內容
一個熱力學系統的內能U增量等於外界向它傳遞的熱量Q與外界對它做功A的和。（如果一個系統與環境孤立，那麼它的內能將不會發生變化。）
●符號規律
熱力學第一定律的數學表達式也適用於物體對外做功，向外界散熱和內能減少的情況，因此在使用：△E=—W+Q時，通常有如下規定：
①外界對系統做功，A>0，即W爲正值。
②系統對外界做功，A<0，即W爲負值。
③系統從外界吸收熱量，Q>0，即Q爲正值
④系統從外界放出熱量，Q<0，即Q爲負值
⑤系統內能增加，△U>0，即△U爲正值
⑥系統內能減少，△U<0，即△U爲負值
●理解
從三方面理解
1、如果單純通過做功來改變物體的內能，內能的變化可以用做功的多少來度量，這時系統內能的增加（或減少）量△U就等於外界對物體（或物體對外界）所做功的數值，即△U=A
2、如果單純通過熱傳遞來改變物體的內能，內能的變化可以用傳遞熱量的多少來度量，這時系統內能的.增加（或減少）量△U就等於外界吸收（或對外界放出）熱量Q的數值，即△U=Q
3、在做功和熱傳遞同時存在的過程中，系統內能的變化，則要由做功和所傳遞的熱量共同決定。在這種情況下，系統內能的增量△U就等於從外界吸收的熱量Q和外界對系統做功A之和。即△U=A+Q
●能量守恆定律
能量既不能憑空產生，也不能憑空消失，它只能從一種形式轉化爲另一種形式，或者從一個物體轉移到另一個物體，在轉移和轉化的過程中，能量的總量不變。
●能量的多樣性
物體運動具有機械能、分子運動具有內能、電荷具有電能、原子核內部的運動具有原子能等等，可見，在自然界中不同的能量形式與不同的運動形式相對應。
●不同形式的能量轉化
"摩擦生熱"是通過克服摩擦力做功將機械能轉化爲內能；水壺中的水沸騰時水蒸氣對壺蓋做功將壺蓋頂起，表明內能轉化爲機械能；電流通過電熱絲做功可將電能轉化爲內能。這些實例說明了不同形式的能量之間可以相互轉化，且這一轉化過程是通過做功來完成的。
●能量守恆的意義
1、能的轉化與守恆是分析解決問題的一個極爲重要的方法，它比機械能守恆定律更普遍。例如物體在空中下落受到阻力時，物體的機械能不守恆，但包括內能在內的總能量守恆。
2、能量守恆定律是19世紀自然科學中三大發現之一，也莊重宣告了第一類永動機幻想的徹底破滅。
3、能量守恆定律是認識自然、改造自然的有力武器，這個定律將廣泛的自然科學技術領域聯繫起來。
第一類永動機
第一類永動機是不消耗任何能量卻能源源不斷地對外做功的機器。其不可能存在，因爲違背的能量守恆定律
第二定律
有幾種表述方式：
克勞修斯表述→熱量可以自發地從溫度高的物體傳遞到較冷的物體，但不可能自發地從溫度低的物體傳遞到溫度高的物體；
開爾文—普朗克表述→不可能從單一熱源吸取熱量，並將這熱量完全變爲功，而不產生其他影響。
●關係
熱力學第二定律的兩種表述（前2種）看上去似乎沒什麼關係，然而實際上他們是等效的，即由其中一個，可以推導出另一個。
●意義
熱力學第二定律的每一種表述，揭示了大量分子參與的宏觀過程的方向性，使人們認識到自然界中進行的涉及熱現象的宏觀過程都具有方向性。
●微觀意義
一切自然過程總是沿着分子熱運動的無序性增大的方向進行。
第二類永動機（不可能製成）
只從單一熱源吸收熱量，使之完全變爲有用的功而不引起其他變化的熱機。
△第二類永動機效率爲100%，雖然它不違反能量守恆定律，但大量事實證明，在任何情況下，熱機都不可能只有一個熱源，熱機要不斷地把吸取的熱量變成有用的功，就不可避免地將一部分熱量傳給低溫物體，因此效率不會達到100%。第二類永動機違反了熱力學第二定律。
第三定律
熱力學第三定律通常表述爲絕對零度時，所有純物質的完美晶體的熵值爲零。或者絕對零度（T=0K即—273。15℃）不可達到。
R.H.否勒和E.A.古根海姆還提出熱力學第三定律的另一種表述形式：任何系統都不能通過有限的步驟使自身溫度降低到0K，稱爲0K不能達到原理。
第零定律
熱力學第零定律：如果兩個熱力學系統均與第三個熱力學系統處於熱平衡，那麼它們也必定處於熱平衡。也就是說熱平衡是遞傳的。
熱力學第零定律是熱力學三大定律的基礎，它定義了溫度。
（因爲在三大定律之後，人類才發現其重要性，故稱爲"第零定律"）
