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La termodinamica è la branca della fisica classica e della chimica che studia e descrive le trasformazioni termodinamiche indotte da calore a lavoro e viceversa in un sistema termodinamico, in seguito a processi che coinvolgono cambiamenti delle variabili di stato temperatura ed energia. La termodinamica classica si basa sul concetto di sistema macroscopico, ovvero una porzione di massa fisicamente o concettualmente separata dall'ambiente esterno, che spesso per comodità si assume non perturbato dallo scambio di energia con il sistema (sistema isolato): lo stato di un sistema macroscopico che si trova in condizione di equilibrio è specificato da grandezze dette variabili termodinamiche o funzioni di stato come temperatura, pressione, volume e composizione chimica. Le principali notazioni in termodinamica chimica sono state stabilite dalla unione internazionale di chimica pura e applicata. Tuttavia esiste una branca della termodinamica, denominata termodinamica del non equilibrio che studia i processi termodinamici caratterizzati dal mancato raggiungimento di condizioni di equilibrio stabile.

Con il termine calorico si indica un ipotetico fluido il quale, prima degli studi compiuti da James Prescott Joule, venne ipotizzato al fine di spiegare i fenomeni legati allo scambio di calore. In particolare, si pensava che tale fluido calorico fosse responsabile, con la sua minore o maggiore concentrazione, della diversa temperatura dei corpi. Secondo la descrizione di calorico, quando due corpi, con temperature diverse, vengono messi a contatto, il calorico passerebbe da quello in cui era più concentrato all'altro fino a trovare una condizione di equilibrio a una concentrazione di fluido calorico intermedia. Questo fluido avrebbe la capacità di entrare in tutti i corpi materiali provocando conseguenti variazioni di temperatura.