Notre présentation classique de la thermodynamique, avec quelques illustrations de l'aspect statistique, ne requiert que peu de connaissances mathématiques.
L'existence et la définition de la température thermodynamique permettent de définir l'entropie d'un système, de montrer qu'elle est une fonction d'état, puis, d'énoncer le deuxième principe de la thermodynamique.
Les diverses fonctions thermodynamiques s'imposent naturellement avec leurs significations. On découvre que les propriétés extensives des systèmes réels peuvent être obtenues à l'aide des grandeurs molaires partielles dont fait partie le potentiel chimique. L'étude des gaz parfaits permet d'obtenir une expression formelle de leur potentiel chimique puis, pour les gaz réels, de définir la fugacité. On obtient ensuite les conditions d'équilibre dans les systèmes à plusieurs phases en l'absence de réactions chimiques. L'aspect énergétique des réactions chimiques permet de décrire quantitativement les réactions chimiques, de générer des tables de données et d'obtenir les conditions de l'équilibre chimique pour les systèmes gazeux puis, par extension, pour les systèmes hétérogènes. On présente également les critères d'équilibre pour diverses conditions expérimentales. On étudie enfin les solutions idéales puis non idéales. L'aspect statistique de la thermodynamique peut alors être abordé plus en détail dans le dernier chapitre.
Les nombreux problèmes associés à chaque chapitre avec leur solution détaillée permettent à l'étudiant de vérifier l'exactitude de son raisonnement et de ses calculs.