Thermodynamik in der Werkstoffwissenschaft untersucht Energie-, Entropie- und Stoffbilanzen in Materialien und deren Phasenumwandlungen. Sie bildet die Grundlage für Zustandsdiagramme, chemisches Potential, Triebkräfte für Diffusion und Ausscheidung sowie für Gleichgewichts- und Nichtgleichgewichtsprozesse. Thermodynamische Modelle ermöglichen Vorhersagen zu Phasenstabilität, Reaktionspfaden und Werkstoffeigenschaften unter Betriebsbedingungen.