内能是一种与热运动有关的能量。在物理学中,我们把物体内所有分子做无规则运动(即热运动)的动能和
分子势能的总和叫做物体的内能(internal
energy)。一切物体都具有内能。一般来说,物体的内能代表了物体微观上的能量形式,比如说物体内部各个微观部分(原子、分子或离子等等)进行热运动的动能和势能的总和,符号为"j",
国际单位是焦耳。
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[1]
给出。