הגדרות, מערכת תרמודינמית ונפח בקרה, תכונותיו של חומר ומצבי צבירה שונים, ממדים ויחידות, שיווי משקל, חוק האפס של התרמודינמיקה, תהליכים תרמודינמיים, משוואת המצב, גזים אידיאליים, עבודה וחום. החוק הראשון של התרמודינמיקה למערכת ולנפח בקרה. מושגי האנרגיה הפנימית, האנטלפיה וחום סגולי, החוק השני של התרמודינמיקה, מושג האנטרופיה, תהליך הפיך, מחזור קרנו, החוק השני למערכת ולנפח בקרה, מחזורים תרמודינמיים בסיסיים.
במהלך הקורס להקניית הידע הבסיסי בנושאי מעבר חום ומסה, יבחנו תהליכי המעבר במערכות ביולוגיות שונות ובשימושים נוספים באבחון ובטיפול בעזרת חוקי שימור ומשוואות מעבר חום ומסה. הנושאים: הקדמה והגדרות, עקרונות מעבר חום- הולכה, הסעה וקרינה, מעבר חום ברקמות ביולוגיות, הולכת חום, חוק פורייה, הסעת חום, מעבר חום בקרינה, מערכות משולבות הולכה והסעה, אנלוגיה חשמלית, בעיות חד-ממדיות במצב עמיד, שימור אנרגיה - משוואת מעבר החום הכללית, תנאי שפה והתחלה. שימור אנרגיה כולל הסעה, משוואת Bioheat transfer ביונקים, מעבר חום במשטחים בולטים, מעבר חום עם Transient condition , מספר Biot . מנגנוני מעבר חומר, הגדרות ריכוזים, קשרי שיווי משקל בין פאזות, ריכוזים בגזים אידיאליים, דיפוזיה, חוק פיק, מעבר חומר בהסעה, אנלוגיות בין מעבר חום ומסה, ממשק נוזל-גז, משוואה שולטת למעבר מסה.
יישום הנלמד בקורסים התיאורטיים באמצעות סדרת ניסויים הממחישים תופעות פיזיולוגיות באמצעות מכשירי מדידה שונים. במסגרת הקורס תשולב מעבדה הכוללת ניסויים המבוססים על ניתוח ואפיון מתמרים בסיסיים כגון, ניטור מדידות ספיקת אוויר, רווית חמצן וטמפרטורת גוף, ניטור פוטנציאלים חשמליים מהלב ECG, המוח EEG ושריר שלדEMG . הסמינר כולל ניתוח האותות הנמדדים לרבות השוואה בין מצבים פיזיולוגים שונים (כגון, מנוחה ומאמץ), יחסי-גומלין של מדדים שונים, אנליזת תדרים של האותות הנמדדים, תכנון ניסוי וכתיבת דו"ח מדעי מפורט: תקציר - תיאור המחקר, רקע, שיטות המחקר, תוצאות, דיון וסיכום. הצגת התוצאות ישולבו כמטלת הצגת המחקר בפוסטר מדעי בקורס "מכניקה פיזיולוגית של מערכת השלד והשרירים".
הכרת מערכות המעבדה, עבודה על מחקר מובנה, כתיבה והגשת דו"ח מדעי. תכנון מחקר ויישומו ע"י עריכת מדידות, עיבוד תוצאות וניתוח תוצאות. עריכת דו"ח מדעי מפורט: תקציר - תיאור המחקר, רקע, שיטות המחקר, תוצאות, דיון וסיכום. הצגת התוצאות.