理想气体的内能E=inRT/2。
i：单原子气体取3，双原子气体取5，三原子气体取6。
n：物质的量。
R：理想气体常数。
T：热力学温度。
理想气体的内能只与气体的温度有关。气体的内能是分子动能和分子势能的总合，而理想气体分子有质量、无体积，是质量，分子在运动过程中没有相互作用，即无分子势能。
内能和热能的区别
1、影响因素不同
热能的大小随温度的变化而单调变化；在一般情况下，内能与温度却没有确定的关系。
2、二者概念不同
内能既然泛指物体内的一切能量，那它的外延明显就宽于热能，从概念间的关系看，内能和热能亦是一种从属关系，其中内能是属概念，热能是种概念。
3、涵盖范围不同
内能包括分子热运动能量、分子间的相互作用势能，分子和原子内部运动的能量，以及电场能和磁场能等；热能的本质是物体内部所有分子无规则运动的动能之和。
物体内部大量分子的无规则运动跟温度直接相关，我们把这种运动叫做分子热运动，做机械运动的物体具有机械能，物体内部大量做热运动的粒子之间也具有动能和势能，动能和势能的总和叫做内能。内能的单位是焦。一切物体都具有内能。
热力学系统的热运动能量。广义地说，内能是由系统内部状况决定的能量。热力学系统由大量分子、原子组成，储存在系统内部的能量是全部微观粒子各种能量的总和，即微观粒子的动能、势能、化学能、电离能、核能等等的总和 。由于在系统经历的热力学过程中，物质的分子、原子、原子核的结构一般都不发生变化，即分子的内禀能量（原子间相互作用能、原子内的能量、核能）保持不变，可作为常量扣除。因此，系统的内能通常是指全部分子的动能以及分子间相互作用势能之和，前者包括分子平动、转动、振动的动能（以及分子内原子振动的势能），后者是所有可能的分子对之间相互作用势能的总和。内能是态函数。真实气体的内能是温度和体积的函数。理想气体的分子间无相互作用，其内能只是温度的函数。
通过作功、传热，系统与外界交换能量，内能改变，其间的关系由热力学第一定律给出。
内能是一种与热运动有关的能量。。
用酒精灯烧装有水的试管的时候，酒精灯燃烧释放热量，把水加热，水受热到一定程度变成水蒸气，这是能量的转化过程，不断加热试管，于是能量不断加大，到一定程度，就把塞子顶飞了。蒸汽机也是这个原理，。
从运动物体结构电磁场的角度来说，任何物体都是由电子，质子和中子所组成。其中电子带单位负电荷，而质子和中子又都是由带有电荷的夸克所组成。当物体运动时，其结构中的每一个电子，质子和中子也随之运动，从而导致物体内部带电的电子和夸克，产生磁场和感应电场。 在物体运动的过程中，与运动速度相关的能量，是该物体的动能，而与内部磁场和感应电场相关的能量，是该物体的内能。
从热力学及化学的角度来说，内能是分子无规则运动能量总和的统计平均值，包括其中所有微观粒子的动能、势能、化学能、电离能和原子核内部的核能等能量的总和。
物质系统由其内部状态所决定的能量，包括分子、原子无规则运动产生的动能和分子间、原子间相对位置所决定的势能等。
1、内能是热力学系统内两个具状态变数之基本状态函数的其中一个函数。
内能是指系统所含有的能量，但不包含因外部力场而产生的系统整体之动能与势能。内能会因系统能量的增损而随之改变。
2、系统的内能可能因对系统加热、对系统作功，或添或移除物质而改变。当系统内有不可穿透的阻止物质传递时，该系统称之为“封闭系统。
3、如此一来，热力学第一定律描述，内能的增加会等于增加的热量加上环境对该系统所做的功。
若系统周围的墙不能传递物质与能量，则该系统称之为“孤立系统”，且其内能会维持定值。
4、内能是一系统内的状态函数，因为其值仅取决于该系统的目前状态，而与达到此一状态所采之途往或过程无关。内能是个外延物理量。
内能是个基本热动力势能。
使用勒让德变换，可从内能开始，在学上建构出其他的热动力势能。
内能(internal energy)是物体或若干物体构成的系统（简称系统）内部一切微观粒子的一切运动形式所具有的能量总和。内能常用符号U表示，内能具有能量的量纲，国际单位是焦耳（J）。
从微观上说，内能一般主要包括物体内所有分子的动能、分子间的相互作用势能、电子能和核内部粒子间的相互作用能等。前两项又可总称为分子热运动能，就是我们通常所说的“内能”。后面两项在大多物理过程中不变，因此一般只需要考虑前两项。但在涉及电子的激发、电离的物理过程中或发生化学反应时电子能将大幅变化，此时内能中必须考虑电子能的贡献。核内部粒子间的相互作用能仅在发生核反应时才会变化，因此绝大多数情形下，都不需要考虑这一部分的能量。内能的绝对量（主要是其中的核内部能量部分）目前还不完全清楚，但不影响我们解决一般问题，对于内能我们常常关心的是其变化量。 抛开物体内部的结构细节，从宏观上说，内能是一种与系统在绝热条件下做功量相联系的，描述系统本身能量的状态函数。在宏观定义中，内能是一个相对值。 对于一定量物质构成的系统，通过做功、热传递与外界交换能量，引起系统状态变化，而导致内能改变，其间的关系由热力学第一定律给出。 内能是物体、系统的一种固有属性，即一切物体或系统都具有内能，不依赖于外界是否存在、外界是否对系统有影响。 内能是一种广延量（或曰容量性质），即内能的大小与物质的数量（物质量或质量）成正比。 内能是系统的一种状态函数（简称态函数），即内能可以表达为系统的某些状态参量（例如压强、体积等）的某种特定的函数，函数的具体形式取决于具体的物质系统（具体地说，取决于物态方程）。当系统处于某一平衡态时，系统的一切状态参量将取得定值，内能作为这些状态参量的特定函数也将取得定值（尽管我们目前还不很清楚它的绝对数值是多少）。 当系统发生某一变化，从原先的平衡态过渡到另一个新的平衡态时，内能的变化量仅取决于变化前后的系统状态，而与这个变化是如何发生的（例如变化的快慢）以及变化经历了怎样曲折的过程（例如是经历一个等温过程、等压过程还是一个任意过程）完全无关。内能的这一性质和功、热量有着本质的区别。 内能的概念建立在焦耳等人大量精密的热功当量实验的基础之上。能量和内能概念的建立标志着能量转化与守恒定律（即热力学第一定律）的真正确立。 正如重力对一定质量物体做功的大小与物体下降的路径无关，仅与物体下降前后的垂直位置有关，焦耳的实验证明系统在绝热条件下的做功量与系统经历的具体过程无关，仅与系统做功前后的状态有关。从前一现象人们提出了重力势能的概念，将过程量功表达为仅取决于高度的势能函数在不同高度的函数值之差。类似可以定义一个仅取决于系统状态的函数，将过程量绝热功表为该函数在不同状态的函数值之差。这个被定义的函数，就称为内能。
内能是指物质系统由其内部状态所决定的能量，包括分子、原子无规则运动产生的动能和分子间、原子间相对位置所决定的势能等。
详细解释：
物体摩擦会发热，当煤炭、石油、天然气等化石燃料燃烧时也会释放出大量的热。热是物体内部大量分子无规则运动的表现，是物质运动的一种形式也是一种能量形式。这种形式的能量就是内能。
物理学中内能是微观分子动能和分子势能的总和。分子之间存在着吸引与排斥的相互作用力，因此分子具有势能，功、热量和内能的单位均为焦耳。
由于物体内能与温度相关，内能也叫热能。我们目前常用的能量绝大部分都是从燃料的燃烧中获得的内能。
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