热力学研究对象是什么，它的直接研究对象是由大量微观粒子组成的宏观热力学体系，不追踪单个分子、原子的运动轨迹，依靠压强、温度、体积这类宏观状态参量描述体系变化，这套分析方式适合粒子数量达到10的23次方量级的聚集系统，对于少数几个粒子构成的小系统，热力学规律一般不再成立，你无法用热力学公式预测单个粒子的瞬时位置和速度。
热力学研究对象和统计物理的边界
热力学只关心宏观可观测的状态变化、能量传递与转化关系，它不去推导微观粒子的运动细节，统计物理同样研究宏观体系，但会从微观粒子的统计规律出发解释宏观性质。二者的研究载体是同一类宏观体系，只是切入角度不一样，热力学属于唯象理论，从实验总结规律，统计物理是微观解释理论。
气体、液体、固体、相变界面、化学反应混合体系都属于典型热力学研究对象，辐射场也可以作为热力学体系处理。
热力学体系的三类划分方式
按照体系和外界之间的物质、能量交换情况，热力学研究对象可以分成三类，你可以借助这个分类快速判断一个对象能不能用热力学方法分析。
- 孤立体系：和外界没有物质交换，也没有热量、功的交换
- 封闭体系：和外界没有物质交换，但可以交换热量或者功
- 开放体系：和外界既能交换物质，也能交换能量
孤立体系在现实里很难完全实现，绝热容器只能做到近似孤立，容器壁依旧存在微弱的热渗透。
热力学研究对象的核心观测参量
描述热力学研究对象状态，依靠一组宏观状态参量，分为广延量和强度量。广延量数值和体系内物质总量成正比，包含体积、内能、熵；强度量和物质总量无关，均匀体系内任意局部取值一致，包含温度、压强、化学势。状态参量只和当前状态有关，和体系到达这个状态的路径没有关系，这是状态函数最核心的特点。
状态变化分为准静态过程和非准静态过程，准静态过程里体系每一刻都近似处于平衡态，是热力学计算最常用的模型。
平衡态是热力学研究对象的基础前提。
平衡态指体系不受外界持续扰动时，宏观参量不再随时间改变的状态，平衡不是微观静止，内部粒子依旧在持续无规则热运动，只是宏观上没有净的能量或者物质流动。非平衡热力学可以研究存在持续流动的体系，比如稳定导热的金属棒，不过它的理论框架比平衡热力学复杂很多，本科阶段热力学学习大多以平衡态体系为主。
热力学研究对象不包含的范畴
单个电子、单个分子、少量粒子团不属于热力学研究对象，热力学的结论建立在统计平均效应之上，粒子总数太少，涨落效应会占据主导，温度、压强这些宏观量失去稳定含义。高速运动的宏观物体，机械运动的动能不属于热力学内能的讨论范围，热力学只处理体系内部热运动对应的能量，物体整体的机械运动需要单独用力学分析。
你判断一个问题能不能用热力学解决，先看两点，第一是不是大量粒子组成的宏观系统，第二是否关注热、功、物质传递带来的状态改变。