Histoire
Les notions de chaud et de froid ont existé de tout temps, mais ce n'est véritablement qu'à partir du XVIIIe siècle que la notion de chaleur entre dans le domaine des sciences3. En 1780, Pierre Simon de Laplace et Antoine Laurent de Lavoisier écrivent ainsi conjointement4 : « Quelle
que soit la cause qui produit la sensation de la chaleur, elle est
susceptible d’accroissement et de diminution, et, sous ce point de vue,
elle peut être soumise au calcul. Il ne paraît pas que les anciens aient
eu l’idée de mesurer ses rapports, et ce n’est que dans le dernier
siècle que l’on a imaginé des moyens pour y parvenir. » Centrée initialement sur les notions de chaleur et de température, la thermodynamique phénoménologique se préoccupe à partir la fin du XVIIIe siècle
de définir les différentes formes d'énergie, de comprendre les
transferts entre ces différentes formes et d'expliquer l'impact de ces
transferts sur les propriétés physiques de la matière. Essentiellement
basée sur des expérimentations, elle est complétée à partir du XIXe siècle par les apports de la physique statistique qui, s'appuyant sur la théorie atomique de la matière, la physique quantique
et de puissants outils mathématiques, lui donnent une assise théorique
solide qui permettra notamment de comprendre la notion d'irréversibilité
de certaines transformations, ou encore le comportement de la matière
dans des conditions extrêmes de pression ou de température.