2023年12月31日，由科技部、中国科学院指导，中国科学院物理研究所等联合主办的“复兴路上的科学力量——中国科学院2024跨年科学演讲”面向全网播出。当晚，中国科学院物理研究所曹则贤研究员开讲《热力学——一个简单原理的传奇》。现将演讲全文内容整理如下，个别字词稍有改动。由于微信字数限制，全篇将分为上下两部分推送。
本篇为上篇，包含引言、热力学是什么样的学问、冷热现象、冷热的定性与定量、热机与第一次工业革命五部分内容。
引言
各位尊敬的来宾、新年好！马上就要新年了，现在有各种各样跨年的活动，能够愿意花时间来听我给大家讲热力学的人，一定是真爱物理。今天，这个题目叫《热力学——一个简单原理的传奇》。就是说这个原理由于很简单，一句话就能说清楚，但是它演绎出了很多传说。
那么先回顾一下我们中国科学院过去四年的跨年科学演讲，我曾经分别介绍过量子理论，相对论和电动力等。如果未来还有舞台的话，我们会继续深入探讨经典理论以及其他相关领域。我接下来会给大家分享关于经典力学和数学物理解读的一些想法，也希望通过这样的交流，让我们的年轻朋友们能够更好地了解这些知识。
在1934年的时候，爱因斯坦认识到一些本质特性：他指出，有构造性的知识和原则性的知识之分。
例如像经典理论是慢慢摸索而来的，而电磁场及量子论则不是这样，它们是构造出来的新概念。而对于正儿八经属于原则性的东西，比如最小作用量或相对性原则，其实都是可以用一句话表述清楚。然而，对于卡诺原则来说，它非常直接明了，即凡是不以做功目的进行传导都叫浪费。因此，从这一点出发，可以衍生出一整套严密且复杂化得多元化体系。
这就是为什么我认为学习历史脉络的重要原因，因为每一种自然规律背后都有其深厚的发展背景，以及人类思考过程中的记忆痕迹。
所以，当我们提到冷却或者加温时，不仅仅是在讨论数字变化，更重要的是理解这些变化背后的意义。在我的报告中，会涉及许多历史人物，他们如何影响着现代技术发展，包括如何利用蒸汽机推动社会进步等等。这些不仅关乎个人成就，更反映了一种时代精神，是推动整个社会前行的重要力量。