Šioje temoje nagrinėjama vidinė energija, šilumos kiekis ir faziniai virsmai – medžiagos būsenos kitimai (garavimas, kondensacija, lydymasis, kietėjimas). Aiškinamasi, kaip apskaičiuoti šilumos kiekį, reikalingą medžiagai sušildyti, išlydyti ar išgarinti, ir kaip šie procesai vaizduojami grafiškai. Taip pat aptariamos savitosios medžiagų savybės, tokios kaip savitoji šiluma, savitoji lydymosi šiluma ir savitoji garavimo šiluma.

Šioje temoje nagrinėjama vidaus degimo variklių keliama tarša, įskaitant kenksmingus deginius, šiltnamio efektą ir smogo susidarymą. Taip pat aptariami taršos mažinimo būdai, tokie kaip kelių sistemos tobulinimas ir technologinės inovacijos automobiliuose. Trumpai apžvelgiamas tarpdalykinis projektas apie energiją.

Šioje temoje nagrinėjamas pirmasis termodinamikos dėsnis, kuris yra energijos tvermės dėsnio pritaikymas šiluminiams procesams. Dėsnis teigia, kad sistemos vidinės energijos pokytis lygus jai suteikto šilumos kiekio ir atlikto darbo sumai. Taip pat paaiškinama, kad neįmanoma sukurti amžinojo variklio.

Šioje temoje aptariami šiluminiai varikliai, verčiantys vidinę kuro energiją į mechaninę, jų veikimo principai, sandara (šildytuvas, darbinė medžiaga, aušintuvas) ir naudingumo koeficientas. Taip pat nagrinėjamas realaus ir idealaus šiluminio variklio naudingumo koeficientas, Karno ciklas bei geoterminis šildymas.

Šioje temoje nagrinėjama, kaip darbas apibrėžiamas termodinamikoje, ypač daug dėmesio skiriant dujų slėgio jėgos atliekamam darbui. Aiškinamasi, kaip apskaičiuoti darbą, kai dujos plečiasi arba yra suslegiamos, ir kaip tai susiję su dujų vidinės energijos pokyčiu. Taip pat aptariama geometrinį darbo vaizdavimą, naudojant slėgio ir tūrio grafikus.

Šioje temoje aptariami negrįžtamieji procesai ir antrasis termodinamikos dėsnis, kuris nusako energijos virsmų kryptį gamtoje. Taip pat sužinoma, kaip šis dėsnis aiškinamas statistiškai, bei susipažįstama su šaldytuvų, oro kondicionierių ir geoterminio šildymo veikimo principais.

Šioje temoje nagrinėjamas vidinės energijos kitimas, kuris vyksta dviem būdais: atliekant darbą ir perduodant šilumą (laidumas, konvekcija, spinduliavimas). Taip pat sužinoma apie šilumos kiekį – energiją, perduodamą šilumos mainų būdu, bei išmokstama jį apskaičiuoti, naudojant savitąją medžiagos šilumą.

Šioje temoje susipažįstama su termodinamika – fizikos šaka, nagrinėjančia vidinės energijos panaudojimą mechaniniam darbui atlikti. Aptariama vidinės energijos sąvoka, kuri yra visų kūną sudarančių dalelių judėjimo ir sąveikos energija, bei jos priklausomybė nuo temperatūros ir tūrio. Taip pat mokomasi apskaičiuoti idealiųjų vienatomių dujų vidinę energiją.

Šioje temoje nagrinėjami pirmojo termodinamikos dėsnio taikymai įvairiems procesams: izochoriniam, izoterminiam, izobariniam ir adiabatiniam. Taip pat aptariama šilumos balanso lygtis, kuri apibūdina šilumos mainus izoliuotoje sistemoje, remiantis energijos tvermės dėsniu. Galiausiai pateikiamas uždavinio sprendimo pavyzdys, iliustruojantis šilumos balanso lygties taikymą.