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  在熱力學裡,電動勢 formula_2 乘以電荷量 formula_3,就是分離電荷所做的功專案。對於可逆過程,當電動勢促使電荷在電池內移動時,內能的變化包括這專案:  其中,formula_5 是內能,formula_6 是熵,formula_7 是絕對溫度,formula_8 是體積,formula_9 是壓強。  假設電池為丹尼爾電池,由於在這種電池內進行的反應不會產生氣體,系統體積不變,方程式簡化為  讓熵 formula_6 為 formula_7 和 formula_3 的函式,熵的全微分為  假設等溫過程,那麼,方程式右手邊的第一個專案等於零:  將這方程式帶入內能的方程式:  這方程式右手邊的第二個專案是「充電熱」(英語:heat of charging),定義為在一個等溫可逆的充電過程,系統的熱能吸收率 formula_17 :  吸收率 formula_17 比較不容易計算,可以找更有用的變數替換。思考亥姆霍茲自由能 formula_20 :  所以,formula_22 是一對共軛變數(英語:Conjugate variables)。其馬克士威關係式為:  帶入內能的方程式:  通常,電動勢跟溫度 formula_7 、電荷量 formula_3 有關。假若,能夠使丹尼爾電池內的溶液保持飽和狀態,有很多離子化合物隨時準備分解進入溶液,則電動勢跟電荷量無關,只跟溫度有關:  對於丹尼爾電池,體積不變,假設等壓過程,則焓的改變 formula_28,稱為「反應熱」,等於內能的改變:  使得一莫耳的金屬原子進入溶液所需要的電荷量為  其中,formula_31 是金屬離子的電價,formula_32 是亞佛加厥常數,formula_33 是基本電荷量。  假設恆壓、恆體積,則電池的熱力學性質與電動勢的緊密關係,以方程式表達為  這樣,只要得到電動勢與溫度之間關係的資料,從測量電動勢和溫度的資料,很容易就能夠準確地計算出某化學反應的反應熱。
丹尼爾電池又稱鋅銅電池,是一種以鋅為負電極;銅為正電極;硫酸鋅與硫酸銅為電解液的電化電池,由約翰·弗雷德裡克·丹尼爾(John Frederic Daniell)於1836年發明,丹尼爾電池一稱來自其發明者的名字,丹尼爾為了消除伏打電堆中出現氫氣泡的問題,他的解決方法是使用第二種電解液來消耗只有一種電解液時會產生的氫氣。