एक गर्म मग को ठंडे धातु के चम्मच से छुएं, तो दोनों में बदलाव होता है। उनके बीच कुछ गुज़रता है, और यह तब तक होता रहता है जब तक कि और कोई बदलाव न हो। थर्मोडायनामिक्स की शुरुआत यह बताने से होती है कि क्या गुज़र रहा है, क्या मापा जा रहा है, और किसी सिस्टम के बदलाव पूरे होने का क्या मतलब है।
दो चीज़ें थर्मल संपर्क में तब होती हैं जब तापमान के अंतर के कारण उनके बीच ऊर्जा का आदान-प्रदान हो सकता है, जैसे कि किसी साझा सतह के ज़रिए कंडक्शन (चालन) से। जब यह आदान-प्रदान पूरा हो जाता है, तो वे चीज़ें थर्मल इक्विलिब्रियम (तापीय संतुलन) में पहुँच जाती हैं। थर्मल इक्विलिब्रियम का मतलब है कि बिना किसी बाहरी दखल के उनकी मापने योग्य थर्मल स्थिति समय के साथ बदलती नहीं है, और तापमान के अंतर के कारण उनके बीच ऊर्जा का कोई कुल (net) आदान-प्रदान नहीं होता है।
थर्मामीटर एक तीसरा सिस्टम होता है जिसे किसी दूसरी चीज़ के थर्मल संपर्क में लाया जाता है। मुख्य बात यह है कि थर्मामीटर इतना छोटा होता है, या इतनी कमज़ोरी से जुड़ा होता है, कि वह उस अंतिम इक्विलिब्रियम स्थिति को ज़्यादा नहीं बदलता जिसे वह मापने की कोशिश कर रहा है।
थर्मोडायनामिक्स का ज़ीरोथ लॉ (शून्य नियम) उस भौतिक विचार को तापमान मापने के एक नियम में बदल देता है।
अगर सिस्टम A, सिस्टम C के साथ थर्मल इक्विलिब्रियम में है, और सिस्टम B, सिस्टम C के साथ थर्मल इक्विलिब्रियम में है, तो A और B एक-दूसरे के साथ थर्मल इक्विलिब्रियम में होंगे।
यह नियम कोई संख्या नहीं निकालता। यह पक्का करता है कि तापमान एक ऐसी प्रॉपर्टी है जिसे आप किसी सिस्टम को दे सकते हैं, ताकि समान तापमान का मतलब थर्मल इक्विलिब्रियम हो।
इस जानकारी वाले उदाहरण का इस्तेमाल करके यह देखें कि कौन सी चीज़ें ऊर्जा का आदान-प्रदान करती हैं, इक्विलिब्रियम पर क्या बदलना बंद हो जाता है, और थर्मामीटर बीच वाले सिस्टम C का काम क्यों कर सकता है।
अगर A और B दोनों का थर्मामीटर एक ही रीडिंग दिखाता है, तो ज़ीरोथ लॉ (zeroth law) के अनुसार उनका तापमान एक जैसा है, भले ही A और B ने कभी एक-दूसरे को न छुआ हो।
हीट वह एनर्जी है जो सिर्फ़ तापमान के अंतर के कारण सिस्टम की सीमा (boundary) के आर-पार जाती है। इसकी SI यूनिट जूल () है। हीट कोई ऐसी चीज़ नहीं है जो किसी चीज़ के अंदर मौजूद हो। यह एक प्रोसेस के दौरान होने वाली चीज़ है।
इंटरनल एनर्जी वह एनर्जी है जो सिस्टम के माइक्रोस्कोपिक डिग्री ऑफ़ फ्रीडम (जैसे मॉलिक्यूलर ट्रांसलेशन, रोटेशन, वाइब्रेशन और इंटरैक्शन) में जमा होती है। इसकी SI यूनिट भी है। हीट के उलट, इंटरनल एनर्जी एक ‘स्टेट प्रॉपर्टी’ (अवस्था गुण) है। इक्विलिब्रियम (संतुलन) में मौजूद सिस्टम के लिए, उस अवस्था पर निर्भर करता है, न कि उस रास्ते पर जिससे वह अवस्था आई है।
इन कैटेगरीज़ को समझने का एक आसान तरीका ग्रामर का सवाल पूछना है। फ़िज़िक्स में हीट एक वर्ब (क्रिया) है। इंटरनल एनर्जी एक नाउन (संज्ञा) है।
जब अलग-अलग तापमान वाली दो चीज़ों को थर्मल कॉन्टैक्ट में रखा जाता है और बाकी चीज़ों से अलग कर दिया जाता है, तो एनर्जी हीट के रूप में ज़्यादा तापमान वाली चीज़ से कम तापमान वाली चीज़ में तब तक ट्रांसफर होती है जब तक कि वे एक ही फ़ाइनल तापमान पर न पहुँच जाएँ। उस प्रोसेस के दौरान, हर चीज़ की इंटरनल एनर्जी बदल जाती है। हीट सीमा के आर-पार ट्रांसफर का तरीका है, और इंटरनल एनर्जी में बदलाव वह चीज़ है जो हर चीज़ के साथ होती है।
अगला इंटरैक्शन आपको मास, मटीरियल और शुरुआती तापमान को बदलने की सुविधा देता है ताकि आप उन दो आइडियाज़ को अलग कर सकें जिन्हें शुरुआती लोग अक्सर मिला देते हैं। कितनी हीट बहती है, यह डीटेल्स पर निर्भर करता है, जबकि फ़ाइनल इक्विलिब्रियम तापमान एनर्जी बैलेंस और थर्मल प्रॉपर्टीज़ पर निर्भर करता है।