Die thermodynamischen Eigenschaften von Wasser und Eis sind fundamental für viele natürliche und technische Prozesse.
Die Spezifische Wärmekapazität Wasser beträgt 4,19 kJ/(kg·K) oder spezifische wärmekapazität wasser 1,163 Wh/(kg·K). Diese außergewöhnlich hohe Wärmekapazität macht Wasser zu einem idealen Wärmeträger. Im Vergleich dazu hat die Spezifische Wärmekapazität Eis einen niedrigeren Wert von etwa 2,1 kJ/(kg·K). Bei Phasenübergängen spielt die Schmelzwärme Eis eine wichtige Rolle - sie beträgt 334 kJ/kg. Um Eis bei 0°C zu schmelzen, muss diese Energiemenge zugeführt werden, wobei die Temperatur während des Schmelzvorgangs konstant bleibt. Die Schmelztemperatur von Eis in K liegt bei 273,15 K (0°C).
Die Spezifische Verdampfungswärme Wasser ist mit 2257 kJ/kg bei 100°C noch deutlich höher als die Schmelzwärme. Diese Energie wird benötigt, um Wasser vom flüssigen in den gasförmigen Zustand zu überführen. Die Spezifische Wärmekapazität Wasserdampf beträgt etwa 2,0 kJ/(kg·K). Für praktische Berechnungen sind diese Werte in der Spezifische Wärmekapazität Wasser Tabelle und Verdampfungsenthalpie Wasser Tabelle zusammengefasst. Die Wärmekapazität von Wasser berechnen lässt sich mit der Formel Q = m·c·ΔT, wobei Q die Wärmemenge, m die Masse, c die spezifische Wärmekapazität und ΔT die Temperaturdifferenz ist. Bei der Frage Wie schnell schmilzt Eis bei Raumtemperatur spielen neben der Schmelzwärme auch Faktoren wie Oberflächengröße und Umgebungstemperatur eine wichtige Rolle.