Перетворення речовин бувають:

• фазові (змінюється структура або агрегатний стан речовини, незмінним залишається її хімічний склад);

• хімічні (змінюється хімічний склад і структура сполук, можлива зміна агрегатного стану речовини).

Енергія – міра здатності виконувати роботу. Позначається Е, одиниці вимірювання в системі СІ – джоуль (Дж).

Форми існування енергії:

хімічна (відповідає хімічним системам);	ядерна;
електрична;	сонячна;
механічна (кінетична та потенціальна енергії).

Внутрішня енергія – це усі види енергії руху та взаємодії частинок системи, крім кінетичної та потенціальної енергії системи в цілому. Позначається U. Одиниці вимірювання – Дж.

U = Е_к + Е_п (сума кінетичної і потенціальної енергії всіх частинок в системі).

Е_к – обумовлена поступальним, обертальним, коливальним рухом частинок. Залежить від температури (з підвищенням Т зростає Е_к частинок системи).

Е_п – обумовлена електростатичними силами притягання між частинками та усередині них.

Абсолютне значення внутрішньої енергії не можна експериментально виміряти.

Внутрішня енергія – величина, приріст якої у будь-якому процесі дорівнює сумі теплоти, наданої системі, та роботи, здійсненою над системою.

∆U = Q + А

U – функція стану системи, так як стан системи характеризується заданими параметрами і тому визначається середніми енергіями її частинок, їх сумою. Отже, при здійсненні кругового процесу внутрішня енергія набуває

∆U =U₂ – U₁,

де, ∆U – зміна внутрішньої енергії;

U₂– значення внутрішньої енергії в кінцевому стані;

U₁ – значення внутрішньої енергії в початковому стані.

Якщо, U₂>U₁, то ∆U>О, система отримує енергію ззовні;

Якщо, U₂<U₁, то ∆U<О, система втрачає енергію.

Способи передачі енергії системі або від неї:

І спосіб: Передача теплоти (Q) – передача енергії, що була спричинена різницею температур між системою та її оточенням; при передачі теплоти енергія передається шляхом хаотичного руху частинок тіла.

Кількість теплоти є мірою енергії, що була передана шляхом безладного хаотичного руху частинок системи. Теплота не є функцією стану, описує тільки те, що відбувається з системою, перш ніж вона досягне кінцевого стану.

Способи передачі теплоти:

• передача теплоти шляхом теплопровідності забезпечується за рахунок безладного (теплового) руху мікрочастинок, які безпосередньо контактують. У твердих тілах здійснюється в результаті коливань атомів у кристалічних решітках або переміщення вільних електронів у металах; у газах і рідинах теплопровідність обумовлена рухом молекул.

• передача теплоти шляхом конвекції відбувається між поверхнею твердого тіла і оточенням за рахунок перемішування мікрочастинок у об’ємі газу або рідини. Можлива тільки у газах або рідині, супроводжується теплопровідністю. Конвекція буває: вільна (переміщення частинок обумовлене різницею густин газу або рідини в різних точках об’єму) та спричинена (переміщення рідини, газу відбувається завдяки дії насосів, компресорів, мішалок).

• теплове випромінювання – перенесення теплоти електромагнітними хвилями різної довжини (інфрачервона частина спектра), відбувається перетворення теплової енергії у променисту енергію і навпаки, можливе між твердими, рідкими та газоподібними тілами. У однорідному просторі поширюється прямолінійно. При потраплянні на тіло частково поглинається, частково відбивається і частково проходить крізь тіло без зміни.

ІІ спосіб: Виконання роботи (А) – система виконує роботу, якщо вона діє з певною силою, спрямованою на подолання опору.

А = - р∆V,

де А – робота розширення (виділення газу в ході хімічної реакції), Дж;

Р – зовнішній тиск (часто збігається з атмосферним).

∆V – зміна об’єму системи.

∆V = V₂ – V₁

Якщо ∆V>0 (V₂>V₁), то А<0, система виконує роботу, і при цьому втрачає енергію;

Якщо ∆V<0 (V₂<V₁), то А>0, над системою здійснюється робота, енергія надходить.