为何当那金属与水反应,会形成氢气,但是氯化钠与水反应却只是溶解于水中呢?这可以用的化学与能量之间的关係去做解释,名为「热化学」万物跟能量都有牵连关係,这些关係可以用热度及功为衡量。两大主要的能量为势能及动能。势能亦称 为位能。在山丘上的石头会比 在山脚下的石头位能还多,因为它离地球质量中心较远。动能是移动中物体的能量。当石头从山丘上被推下来,它损失了位能,却因为它正在移动而增加了位能。这些道理也同样能印证在那些 组成物体的原子或者分子上。当一个物体在休息时,其实还是拥有动能,因为其组成的原子可以震动。这种动能被称为热能。当一个物体将拥有高动能,和更高的热能当其内的原子更猛力地移动。这个物体变被视为热的。分子也有位能,称化学能,它跟电子及原子核相对位置有关。在反应中,化学能 会转换成其它形式的能量,比如说:光,或被释放的能量,比如说:热度。被转换的能量多寡,依据 分子结构上的反应物。在汽油灯中,乙炔燃烧并分解成二氧化碳及水,同时释放很大份的光能量。另外,当将氢氧化钠加入盐酸,便会释出稍小的热度。研究能量的转换,可以帮助分类宇宙为一个「系统」其中包含那些被观察的过程,及「周围环境」也就是其它的东西。这个系统可以是开放的,代表能量及质量都能 在系统及周遭环境中互相交换。这系统也可以是密闭的,只有能量能被交换。或者当系统是被孤立的,质量及能量皆不可以任意转换。