ترمودینامیک همواره برای دانشجویان مبتدی یک موضوع پیچیده و مشکل تلقی می شود. در حالی که مبحث ترمودینامیک یک موضوع کاملاً منطقی و شیواست که با بیان چند قانون اولیه بطور سیستماتیک، روشی را برای تعریف بسیار دقیق رفتار ماده ارائه می دهد. متالورژی نیز تا حدی نقطه تلاقی علوم فیزیک و مهندسی است که در آن موازنه ای بین اصول فیزیکی و کاربردهای علمی وجود دارد. لذا ترمودینامیک آن نیز باید متناسب با این موضوع باشد.
ترمودینامیک علم ماکروسکوپی است که روابط بین خواص تعادلی و تغییرات خواص تعادلی در فرایندها را مطالعه می کند. مولکول ها، الکترون ها و هسته های تشکیل دهنده آنها از مکانیک کلاسیک پیروی نمی کند بلکه حرکت آنها توسط مکانیک کوانتوم مورد بررسی و مطالعه قرار می گیرد. علم ماکروسکوپی ترمودینامیک نتیجه چیزی است که در سطح مولکولی اتفاق می افتد. سطوح ماکروسکوپی و مولکولی به وسیله شاخه ای از علم که مکانیک آماری نامیده می شود به همدیگر مربوط می شوند.
