高校の「熱と気体」の分野では気体の状態方程式を用いて気体の状態、外界とのエネルギー、熱のやり取りを扱います。

気体は分子の集まりですが、熱力学ではこれをマクロなスケールで扱い、変数を体積、圧力、温度といったものに絞り、気体の性質を解明していきます。効率の良いエンジンの開発など様々な分野で熱力学が用いられています。