能量守恒

可以将能量从一种形式转换为另一种形式，但是更改完成之前存在的所有能量始终以某种形式存在。这种观察体现在能量守恒定律上:在化学或物理变化过程中，虽然可以改变形式，但既不能产生也不能破坏能量。

根据物质守恒定律，在化学变化过程中，总物质量没有可检测的变化。当发生化学反应时，能量变化相对较小，质量变化太小而无法测量。因此，物质和能量守恒定律保持良好。但是，在核反应中，能量变化要大得多（大约百万分之一），质量变化是可测量的，物质-能量的转换非常重要。

能量转移和内部能量

物质充当能量的储存库，这意味着可以向其中添加能量或从中移除能量。当其原子或分子的动能升高时，能量就存储在该物质中。更大的动能可以是原子或分子的平移（行程或直线运动），振动或旋转增加的形式。当热能损失时，这些运动的强度降低，动能下降。

一种物质中所有可能存在的各种能量的总和称为内部能量（ U ），有时也表示为 E 。

随着系统的变化，其内部能量会发生变化，并且能量可以从系统传递到周围环境，或从周围环境传递到系统。因此，周围环境的能量也会发生相等而相反的变化。

内部能量是状态函数（或状态变量）的一个示例，而热量和功不是状态函数。状态函数的值仅取决于系统所处的状态，而不取决于如何达到该状态。如果数量不是状态函数，则其值确实取决于状态的实现方式。状态函数的一个示例是海拔或海拔高度。站在山顶。乞力马扎罗山（Mt. Kilimanjaro）海拔5895 m，无论到达那里是有人远足还是跳伞，都没关系。但是，到达乞力马扎罗山顶的距离不是状态函数。人们可以通过一条直接的路线或一条更绕圈的迂回路径攀登到山顶。因此，行进的距离会有所不同（距离不是状态函数）;但是，到达的海拔高度将是相同的（海拔高度是状态函数）。

本文改编自 OpenStax 化学 2e，第5.1节:能源基础和 OpenStax 化学2e，第5.3节:焓。