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 。
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 。
【内能是什么,内能是指什么】内能通常指热力学系统内所有做热运动的粒子动能和势能的总和 。其中粒子的动能通常叫做热能 。其中包括的能量形式有：分子无规则运动动能、分子间相互作用势能、分子内部以及原子核内部各种能量形式 。【注】本文所指的分子是泛指保持物质化学性质的最小微粒，包括了分子晶体中的分子，原子晶体、金属晶体中的原子和离子晶体中的离子 。
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