הקדמה מתמטית: נגזרות, נגזרות חלקיות, דיפרנציאל, דיפרנציאל שלם וחלקי, פונקצית מצב. 
מושגים והגדרות: מערכת, סביבה, משתנים תרמודינמים אינטנסיביים ואקסטנסיביים, תהליך איזותרמי, תהליך אדיאבטי, תהליך הפיך, חוק האפס וטמפרטורה. 
משוואת מצב: גזים אידיאלים וגזים ריאלים, משוואת ונדר ואלס, משוואת מצב, דיאגרמות פאזות גז-נוזל-מוצק. 
החוק הראשון: פונקציית העבודה וחום, שימור אנרגיה, אנתלפיה וקיבול חום. 
תרמוכימיה: חום ריאקציה, אנתלפית יצירה. 
החוק השני והשלישי: אנטרופיה והחוק השני, מכונת קרנו ומכונת קירור, החוק השלישי והאפס המוחלט. 
אנרגיה חופשית: אנרגיה חופשית ועבודה. האנרגיה החופשית של הלמהולץ וגיבס. פוטנציאל כימי. אנרגיה חופשית וספונטניות. אנרגיה חופשית סטנדרטית.  אקטיביות ופוגסיות. משוואת גיבס-דוהם.  יחסי מקסוול. 
שיווי משקל כימי: קבועי שיווי משקל ואנרגיה חופשית. 
דיאגרמות פאזות: מערכות עם קומפוננטה אחת, משוואת קליפרון ומשוואת קלאוסיוס-קליפרון, שיווי משקל נוזל גז ותערובות של נוזלים, חוק הפאזות. 
אלקטרוכימיה: תאים אלקטרוכימיים ותהליכים אלקטרוכימיים, תיאוריית דבי-היקל, אלקטרודה סטנדרטית.