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燃烧过程中化学能转变为热能。化学热力学利用热力学第一定律来分析化学能转化为热能时的相互关系；利用热力学第二定律来分析化学平衡的条件，以及在平衡时的平衡常数与自由能的关系。
化学动力学是研究化学反应机理及化学反应速率的一门学科，燃烧是一种剧烈的化学反应，因此化学动力学在燃烧理论中占有重要的地位。
讨论热力学定律时，往往根据系统边界是否有能量（热和功）及质量交换对系统进行分类。为此，分成：
（1） 孤立系统：和周围环境既无能量交换，又无质量交换。
（2） 封闭系统：和周围环境有能量交换，但没有质量交换。
（3） 开口系统：和周围环境既有能量交换，又有质量交换。