物理化学是一门研究物质在化学和物理变化中的能量转换、物质结构和性质的科学。它主要探讨内容包括基本概念、方法和应用，以热力学、化学势和化学动力学为核心。
第0章绪论，介绍了物理化学的定义和发展历程，以及学习策略。从宏观角度，0.1节解释了系统和环境的区分，以及状态函数的概念。第1章热力学第-定律详细阐述了热能、热量和功的关系，以及理想气体在其中的应用，通过一系列公式和实例进行说明。
第2章热力学第二定律涉及自发过程的性质，如克劳修斯和开尔文的说法，以及熵和卡诺定理等核心概念。通过计算熵变和自由能，理解不可逆过程的热温商和化学反应的熵变。
第3章非平衡态热力学介绍了不可逆过程中的熵变和局部平衡假设，以及化学反应的偶合。第4章化学势探讨了偏摩尔量和化学势在多组分系统中的作用，包括气体、固体和溶液中的化学势计算。
第5章聚焦于化学平衡，讲解化学反应进度和平衡常数，以及温度对平衡的影响。第6章相平衡则通过相律和具体实例，深入解析了单组分和多组分系统中的相图和平衡状态。
后续章节涉及电解质、电极过程、化学动力学、界面现象、催化作用和胶体与高分子溶液等，展示了物理化学在广泛领域的应用。
物理化学是在物理和化学两大学科基础上发展起来的。它以丰富的化学现象和体系为对象，大量采纳物理学的理论成就与实验技术，探索、归纳和研究化学的基本规律和理论，构成化学科学的理论基础。物理化学的水平在相当大程度上反映了化学发展的深度。