물리화학은 물리학 지식을 바탕으로 각종 화학적 현상을 설명하는 대표적인 융합학문으로, 본 수업에서는 물리화학의 다양한 세부 분야 중 가장 기초적인 분야라고 할 수 있는 열역학의 기본 개념과 응용에 대하여 가르치고자 한다. 강의 전반부에서 학생들은 순물질, 혼합물질의 상거동 문제를 풀기 위해 필요한 기초 열역학 개념, 내부에너지, 열역학 제1법칙, 엔탈피, 상태방정식, 엔트로피, 열역학 제2법칙, 이탈도, 상평형 등의 핵심 열역학 지식을 배운다. 순물질에 대한 간단한 상거동 문제를 통해 학생들의 열역학에 대한 이해를 돕는다. 강의의 후반부에서 학생들은 상용 프로그램을 이용하여 혼합물의 복잡한 상거동 문제를 푸는 실습을 한다.