化学热力学（）是在热力学定律范畴之下，研究化学反应以及系统状态之间热和功的交互关系。化学热力学不仅包含实验测定不同的热力学性质，还应用数学分析来探讨化学问题及自发过程。 化学热力学的建构是基于前两个热力学定律，由热力学第一、第二定律，四个方程式可得到“吉布斯函数”。再由这些方程式对应热力学系统中的热力学性质推导出相对简单的数学，由此勾略出化学热力学的数学架构。由此可知，化学热力学不仅是基于热力学第一和第二定律发展而成，还加入一些数学函数以及其他理论概念，因而成为一种可以解答各种不同问题的工具。S