พลังงาน (Energy) หมายถึง ความสามารถที่จะทำงานได้ พลังงานมีหลายรูปแบบด้วยกัน เช่น พลังงานศักย์ พลังงานจลน์ พลังงานความร้อน พลังงานแสง พลังงานเสียง พลังงานเคมี เป็นต้น

กฏทรงมวล (Law of conservation of energy) กล่าวว่า "พลังงานทั้งสิ้นที่มีอยู่ในจักรวาล (Universe) ย่อมมีปริมาณคงที่ พลังงานเป็นสิ่งที่ไม่มีการสูญหายไป และจะสร้างขึ้นใหม่ไม่ได้ แต่อาจจะเปลี่ยนจากรูปหนึ่งไปยังอีกรูปหนึ่งได้ "

เมื่อต้นคริตศตวรรษที่ 21 อัลเบิร์ต ไอสไตน์ (Albert Einstein) กล่าวว่า มวลและพลังงานแปรเปลี่ยนสภาพเข้าหากันได้ในภาวะที่เหมาะสม การแปรเปลี่ยนสภาพนั้นเป็นไปตามสมการ

E = mc2

เมื่อ 

  • E  =  พลังงาน
  • m =  มวลของสาร
  • c =  ความเร็วแสง

พลังงานจลน์ (Kinetic energy, Ek) เป็นพลังงานที่มีในวัตถุที่มีการเคลื่อนที่ มีสูตรว่า

Ek = mv2/2

เมื่อ

  • m =  มวลของสาร
  • v =  ความเร็วของสาร

พลังงานศักย์ (Potential energy, Ep) เป็นพลังงานที่สะสมอยู่ในวัตถุ

พลังงานเคมี (Chemical energy) เป็นพลังงานแบบหนึ่งที่มีอยู่ในสาร ซึ่งเมื่ออยู่ในสภาพที่เหมาะสม พลังงานจะเปลี่ยนไปเป็นพลังงานรูปอื่นได้ เช่น ในถ่านไฟฉาย เมื่อต่อเป็นวงจรกับหลอดไฟจะมีการเปลี่ยนจากพลังงานเคมีเป็นพลังงานไฟฟ้า

ระบบ (system) หมายถึง สิ่งที่กำลังศึกษาอยู่ ระบบแบ่งออกเป็น 3 ประเภท คือ

  1. ระบบปิด (Closed system) หมายถึง ระบบที่มีการถ่ายเทเฉพาะพลังงานระหว่างระบบกับสิ่งแวดล้อม โดยมวลของระบบคงที่
  2. ระบบเปิด (Open system) หมายถึง ระบบที่มีการถ่ายเททั้งมวลและพลังงานระหว่างระบบกับสิ่งแวดล้อม
  3. ระบบโดดเดี่ยว (Isolated system) หมายถึง ระบบที่ไม่มีการถ่ายเททั้งมวลและพลังงานระหว่างระบบกับสิ่งแวดล้อม

สิ่งแวดล้อม (Surroundings) หมายถึง สิ่งอื่น ๆ ที่อยู่นอกเหนือระบบ

ภาวะของระบบ หมายถึง สมบัติของระบบ ถ้าเราทราบสมบัติของสารต่าง ๆ ที่สภาวะเริ่มแรก (Initial state) และทราบสมบัติที่สภาวะหลัง (Final state) ว่าแตกต่างกันหรือไม่อย่างไร เราก็จะทราบว่าระบบมีการเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นหรือไม่

การเปลี่ยนแปลงพลังงานของระบบ

แบ่งออกเป็น 2 ประเภทคือ

  1. การเปลี่ยนแปลงประเภทดูดความร้อน (Endothermic change) เกิดเนื่องจากเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงในตัวระบบ ระบบจะมีพลังงานลดลง และลดต่ำกว่าสิ่งแวดล้อม ระบบจึงดูดพลังงานจากสิ่งแวดล้อมเข้ามา เช่น การละลายของเกลือในน้ำ อุณหภูมิจะลดต่ำลง เราจึงนิยมนำเกลือมาผสมในน้ำแข็งเพื่อใช้ในการทำให้ไอสครีมแข็งตัว
  2. การเปลี่ยนแปลงประเภทคายความร้อน (Exothermic change) เกิดเนื่องจาก เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงในตัวระบบ ระบบจะมีพลังงานสูงขึ้นและสูงขึ้นกว่าสิ่งแวดล้อม ระบบจึงคายพลังงานให้สิ่งแวดล้อม เช่น การเผาไหม๊ต่าง ๆ อุณหภูมิจะสูงขึ้น

การเปลี่ยนแปลงของสาร

แบ่งออกเป็น 3 ประเภท คือ

  1. การเปลี่ยนสถานะ
  2. การละลายเป็นสารละลาย
  3. การเกิดปฏิกิริยาเคมี

การเปลี่ยนแปลงทั้ง 3 ประเภท จ