熱力学は、エンジンや冷蔵庫などの工業製品はもちろん地球温暖化などの環境問題を論じるうえでも不可欠であり、幅広い応用をもっています。この巻では温度や熱といった日常でもよく使われる言葉を、より正確な概念として理解することから熱力学を始め、ゴム弾性などを例に熱力学の基本法則についての理解を深めます。後半の統計力学では、無数の原子・分子の運動と熱力学の法則の関係を学びます。最後に、水に浮かんだ小さな花粉が不規則に動き回る「ブラウン運動」を中心に非平衡系の統計力学の考え方を紹介します。

第１章　温度と熱
第２章　熱力学第１法則
第３章　熱力学第２法則
第４章　熱力学関数
第５章　古典統計力学
第６章　正準集団
第７章　量子統計力学
第８章　拡散現象

熱力学の法則を偏微分などの数学とあわせてやさしく解説し、原子や分子の運動をもとに基礎づける。