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熱力學第零定律-熱平衡的定律
詹姆斯·克萊克·麥克斯韋（James Clerk Maxwell、1831年6月13日 – 1879年11月5日）英國理論物理學家
熱力學系統完成後，詹姆斯·克拉克·麥克斯韋（James Clark Maxwell）將其視為基本規則之一。
熱力學第零定律（英語：Zeroth Law of Thermodynamics），又稱熱平衡定律，是熱力學的四條基本定律之一，是一個關於互相接觸的物體於熱平衡時的描述，並為温度提供了理論基礎。最常用的定律表述是：
若兩個熱力學系統均與第三個系統處於熱平衡状態，此兩個系統也必互相處於熱平衡。
換句話說，第零定律是指：在一個數學二元關係之中，熱平衡是遞移的。
第零定律比起其他任何定律更為基本，但直到二十世紀三十年代前一直都未有察覺到有需要把這種現像以定律的形式表達。第零定律是由英國物理學家拉爾夫·福勒於1939年正式提出，比熱力學第一定律和熱力學第二定律晚了80餘年，但是第零定律是後面幾個定律的基礎，所以叫做熱力學第零定律。
一個熱平衡系統的宏觀物理性質（壓强、温度、體積等）都不會隨時間而改變。一杯放在餐桌上的熱咖啡，由於咖啡正在冷卻，所以這杯咖啡與外界環境並非處於平衡状態。當咖啡不再降温時，它的温度就相當於室温，並且與外界環境處於平衡状態。
兩個互相處於平衡状態的系統會滿足以下條件：
1. 兩者各自處於平衡状態；
2. 兩者在可以交換熱量的情況下，仍然保持平衡状態。進而推廣之，如果能夠肯定兩個系統在可以交換熱量的情況下物理性質也不會發生變化時，即使不容許兩個系統交換熱量，也可以肯定互為平衡状態。
因此，熱平衡是熱力學系統之間的一種關係。數學上，第零定律表示這是一種等價關係。（技術上，需要同時包括系統自己亦都處於熱平衡。）
第零定律說明任何兩個系統的熱平衡關係都是等價的，而經常被認為可於建立一個温度函數；更隨便的說法是可以製造温度計。而這個問題是其中一個熱力學和統計力學哲學的題目。
在熱力學變量的空間中，温度為定值的區域可看作一個面，其為鄰近的面提供自然的順序。於是可建立一個連續的總體温度函數。按此定義的温度實際上未必如攝氏温度尺般，而是一個函數。該恆温面的維度是熱力學變量的總數減一，例如對於有三個熱力學變量 P、V 、n的理想氣體，其恆温面是塊二維面。若兩個均為理想氣體的系統處於熱平衡，則：
Pi是第i個系統的壓力，
Vi是第i個系統的體積，
Ni是第i個系統的莫爾數或原子數目
這樣，温度相同時
PV/N 為一常數，故可引入常數R來定義温度T，使得PV/N = RT。
這樣，這種系統可作為温度計較準其他系統，此即為理想氣體温度計。
熱力學第一定律-（能量守恒定律）
詹姆斯·普雷斯科特·焦耳（英: James Prescott Joule, 1818年12月24日 – 1889年10月11日）英國物理學家。
朱利葉斯·羅伯·馮·邁耶（Julius Robert von Mayer, 1814年11月25日 – 1878年3月20日）德國物理學家。
據說焦耳和馮·邁耶分別同時發現了能量守恆定律（熱力學的第一恆定定律）。
能量守恒定律對非孤立系統的擴展。此時能量可以以功W或熱量Q的形式傳入或傳出系統。即：
式中ΔEint為系統内能的變化量，若外界對該系統做功，則W為正值，反之為負值。
寫成微分形式為：
熱力學第二定律-(不可逆性的定律)
魯道夫·朱利葉斯·伊曼紐爾·克勞修斯（Rudolf Julius Emmanuel Clausius, 1822年1月2日 – 1888年8月24日）德国物理学家
他發表了論文“關於動態熱理論第二基本定理的改進形式”。 建立了第二熱力學規則。
“熱總是傾向於消除温度差，因此它總是從熱的物體移動到冷的物體。”
Q：工作生産的熱量
T：温度
熱力學第三定律-熵在絕對零度變成零。
瓦爾特・赫爾曼・能斯特（Walther Hermann Nernst、1864年6月25日 – 1941年11月18日）德國化學家和物理學家。
1906年在一篇論文中發表，並因實現第三熱力學定理而獲得1920年諾貝爾化學獎
在絕對零度，任何完美晶體的熵為零,
傅里葉定律-導熱方程-熱通量密度與温度梯度成比例
讓·巴蒂斯特·約瑟夫·傅里葉男爵（Jean Baptiste Joseph Fourier, Baron de、1768年3月21日 – 1830年5月16日）法國數學家和物理學家。
1812年、提交論文「熱的解析理論」並獲得奧斯卡獎
1822年、著書『熱的解析理論 (Théorie Analytique de la Chaleur) 』出版了
當毎單位時間流經單位面積的熱流（熱通量密度）為J [W / m2]且温度為T時，在比分子熱弛豫時間（可以視為穩態的時間）足夠長的區域中發生該現象。 另一方面，熱通量密度J與温度梯度grad T成比例。
J [W/m2] : 熱流（熱通量密度）
λ: 熱伝導率
grad T : 温度勾配
T : 温度
我們可以用兩種等效的形式來表述這個定律：整體形式以及差分形式。
如果材料是各向同性的，則λ表示為標量。
通常，在各向異性3D系統中，J和Grad T的方向不匹配，並且熱導率以張量表示。
牛頓的冷卻定律是傅立葉定律的離散推廣，而歐姆定律則是傅立葉定律的電學推廣。
菲克擴散定律-擴散通量與濃度梯度成比例
阿道夫·歐根·菲克（Adolf Eugen Fick, 1829年9月3日 – 1901年8月21日）德國物理學家，生理學家和醫生
菲克的擴散定理於1855年發布，具有第一定理和第二定理。
第一定律、在穩態擴散的條件下，單位時間内通過垂直於擴散方向的單位截面積的擴散物質流量與該截面處的濃度梯度成正比，也就是說，濃度梯度越大，擴散通量越大
J=-D grad c
J 擴散通量”（於某單位時間内通過某單位面積的物質量）
D 散係數或擴散度，其量綱為[長度2 時間−1]，
c 濃度（假設為理想混合物），其量綱為[(物質的量) 長度−3]
第二定律、在非穩態擴散過程中，擴散物質的濃度隨時間而變化，根據擴散物質的質量平衡，
J 擴散通量”（於某單位時間内通過某單位面積的物質量）
D 散係數或擴散度，其量綱為[長度2 時間−1]，
c 濃度（假設為理想混合物），其量綱為[(物質的量) 長度−3]
焦耳定律
詹姆斯·普雷斯科特·焦耳（James Prescott Joule, 1818年12月24日 – 1889年10月11日）英國物理學家。
焦耳的定法被熱力學第一定法的發現者詹姆斯·普雷斯科特·焦耳發現，在英國皇家學會發表1840年，”被發表了更加詳細的論文Physical Magazine”。
焦耳第一定律（焦耳加熱），一種物理定律，表示產生的熱量和流過導體的電流之間的關係。
Q：產生的熱量(J)
I：電流値(A)
R：抵抗値（Ω)
t：通電時間(s)
焦耳第二定律指出，理想氣體的内能與其體積和壓力無關，僅取決於其温度。
U：理想氣體的内部能量
T：理想氣體的温度
f：理想氣體能量關数
博伊爾・查爾斯定律
羅伯特·博伊爾（Robert Boyle、1627年1月25日 – 1691年12月30日）愛爾蘭利斯莫爾（Lismore）的貴族，自然哲學家，化學家，物理學家和發明家。
雅克·亞歷山大·塞薩爾·查爾斯（Jacques Alexandre César Charles, 1746年11月12日 – 1823年4月7日）法國的發明家，物理學家，數學家和氣球騎手。
約瑟夫·路易斯·蓋伊·盧薩克（Joseph Louis Gay-Lussac、1778年12月6日 – 1850年5月9日）法國化學家和物理學家
博伊爾·查爾斯定理涉及理想的氣體量，壓力和温度。
這是羅伯特·博伊爾（Robert Boyle）發現的博伊爾（節奏）的節奏與傑克·查爾斯（Jack Charles）發現的查爾斯（Charles）節奏的結合。
博伊爾的統治是由博伊爾於1660年發現的。
查爾斯的節奏在1787年由傑克·查爾斯（Jack Charles）發現，並在1802年由約瑟夫·路易斯·蓋伊·盧薩克（Joseph Louis Gay-Lussac）首次宣布。
“氣壓P與體積V成反比，與絕對温度T成正比”
V∝T
V=Vo(1+t/237.15)
K：絶對温度-273.15℃
0℃時的理想氣體在273℃時膨脹兩次。
25°C時的理想氣體在298°C時膨脹兩次。
阿沃加德羅定律
洛倫佐·羅馬諾·阿梅德奧·卡洛·阿沃加德羅，庫倫哈和塔萊特伯爵（Lorenzo Romano Amedeo Carlo Avogadro, conte di Quaregna e Cerreto、1776年8月9日 – 1856年7月9日）撒丁王国（現為意大利）都靈的物理學家和化學學者。
在標準状態下，所有理想氣體的1 kmol體積具有相同的體積，V = 22.413 m3。
(標準状態：P=1.01325ｘHPa T=273.15K ≒0℃/1atm)
牛頓的冷卻定律
艾薩克•牛頓爵士（Sir Isaac Newton, 1642年12月25日 – 1727年3月20日）英國物理學家，自然哲學家和數學家。
是表現被放在液體或者打算的體等的媒介裡的高温的固體被媒介冷卻的樣子的定法。
因為這個定法是被經驗性地引導的定法在與媒介和固體的温度差別極端大的時候，可能有不被形成的事情所以，但是是日常的範圍，并且充分是應用。
「一冷卻體之冷卻速率與『該物温度及媒質之温差』成正比」
固體的熱量Q 、時刻t 、固體的表面積S 、固體的温度T 、媒質的温度Tm 、在這些之間，下一個關係被形成。
比例常數α在這裡是用固體的表面，媒介的性格以及流法決定的常數，并且叫熱傳輸率或者表面導熱率。
