الديناميكا الحرارية تصف كيفية انتقال وتحول الطاقة، وخاصة الحرارة والشغل. إليك بعض الأمثلة العملية التي توضح هذه المبادئ:
عند تسخين الماء، تنتقل الطاقة الحرارية إليه من الموقد. تزداد الطاقة الداخلية للماء وترتفع درجة حرارته (القانون الأول). عند درجة الغليان، تُستخدم طاقة إضافية (الحرارة الكامنة للتبخر) لتحويل الماء السائل إلى بخار. هذه العملية تزيد من الإنتروبيا (العشوائية) بشكل كبير، حيث تتحرك جزيئات البخار بحرية أكبر بكثير من جزيئات السائل (القانون الثاني).
يتم حرق الوقود لتوليد غازات ساخنة بضغط عالٍ. الحرارة الناتجة تتحول جزئياً إلى شغل ميكانيكي عندما تدفع هذه الغازات المكابس (القانون الأول). ومع ذلك، لا يمكن تحويل كل الحرارة إلى شغل؛ جزء كبير يُفقد كحرارة ضائعة في العادم ونظام التبريد. هذا يوضح حدود الكفاءة التي يفرضها القانون الثاني للديناميكا الحرارية.
تستخدم الثلاجة شغلاً (من الكهرباء) لضخ الحرارة من الداخل (منطقة باردة) إلى الخارج (منطقة أسخن). هذا يعاكس التدفق الطبيعي للحرارة (الذي يكون من الساخن إلى البارد)، وهو ممكن فقط ببذل شغل. العملية ككل (الثلاجة + المحيط) لا تزال تتبع القانون الثاني، حيث تزداد الإنتروبيا الكلية.
تنتقل الحرارة تلقائياً من القهوة الساخنة إلى الهواء المحيط الأبرد حتى يصل النظامان إلى نفس درجة الحرارة (الاتزان الحراري). هذا مثال مباشر على القانون الثاني، حيث تنتشر الطاقة وتزداد الإنتروبيا الكلية.
يعمل بشكل مشابه للثلاجة، حيث يستخدم شغلاً لنقل الحرارة من داخل الغرفة الباردة نسبياً إلى الهواء الخارجي الأسخن، مما يؤدي إلى تبريد الغرفة.
تحول الطاقة الحرارية الناتجة عن حرق الوقود أو التفاعل النووي إلى بخار عالي الضغط. يتمدد البخار عبر توربين، محولاً الطاقة الحرارية إلى شغل ميكانيكي يدير مولداً كهربائياً. كفاءة هذه العملية محدودة أيضاً بالقانون الثاني.
تعتمد على تفاعل كيميائي ماص للحرارة (Endothermic). عند خلط المواد الكيميائية داخل الكمادة، يمتص التفاعل الحرارة من البيئة المحيطة (مثل الجلد)، مما يسبب انخفاضًا في درجة الحرارة وشعورًا بالبرودة.
الكائنات الحية هي أنظمة ديناميكية حرارية معقدة. تحصل على طاقة كيميائية من الغذاء وتحولها إلى طاقة لأداء وظائفها الحيوية (حركة، نمو) وإلى حرارة. تحافظ الكائنات على درجة عالية من التنظيم الداخلي (إنتروبيا منخفضة)، لكن ذلك يتطلب استهلاك طاقة وزيادة الإنتروبيا في البيئة المحيطة.
عندما يمتص الجليد (حالة منتظمة، إنتروبيا منخفضة) حرارة من محيطه، يتحول إلى ماء سائل (حالة أكثر عشوائية، إنتروبيا أعلى). هذا تغير في الطور يتطلب طاقة (حرارة الانصهار).