Во термодинамиката движењето на системите, односно на телата не се разгледува. Не се разгледува, исто така, ниту потенцијалната енергија на системите во резултат на нивната положба во одност на Земјината површина.
Затоа, внатрешнаша енергија на макроскопските тела е еднаква на збирот од кинетичките енергии на топлинското движење на сите негови молекули, односно микрочестици, и на збирот од потенцијалните енергии кои се јавуваат како резултат од нивното меѓумолекуларно заемно дејство. Ако термодинамичкиот систем се состои од повеќе тела, внатрешната енергија на системот е еднаква на збирот од внатрешните енергии на телата кои го сочинуваат системот.
Според релацијата (4.14), средната кинетичка енергија на транслаторното движење на молекулите кај идеалните гасови зависи од температурата на гасот. Истото важи и за цврстите и за течните тела.
Промена на внатрешната енергија може да настане ако се промени температурата на системот. Тоа може да се реализира главно на два начина.
Според првиот начин, промена на внатрешната енергија на системот може да се изврши ако надворешните сили извршат работа врз системот. На пример, при триење на две тела тие се загреваат, односно им се зголемува внатрешната енергија. Истото се случува и при нееластичен судир меѓу телата. Ако системот претставува гас затворен во цилиндар со подвижен клип, при збивањето на гасот под дејство на надворешни сили, како резултат на работата на тие сили, гасот се загрева и ја зголемува внатрешната енергија.
Според другиот начин, системот треба да се доведе во топлински контакт со резервоар на топлинска енергија или пак, во контакт со ладилник. Во првиот случај, на системот ќе му се доведува количество топлина ΔQ со што системот ќе се загрева и ќе му се зголеми внатрешната енергија. Во вториот случај, од системот ќе се одведува топлинска енергија и ќе се предава на ладилникот, а со тоа системот ќе се лади и ќе ја намали внатрешната енергија.
Внатрешната енергија на термодина- мичкиот систем зависи од состојбата на сис- темот. Тоа значи, дека секогаш кога систе- мот се наоѓа во определена состојба тој рас- полага со определена енергија. Промената на внатрешната енергија на системот, при премин од една во друга состојба, е еднаква на разликата од внатрешните енергии на системот во тие две состојби, независно од процесот или од процесите со кои системот се преминува од една во друга состојба.
Да ја определиме внатрешната енергија на наједноставниот термодинамички сис- тем, идеален гас затворен во цилиндар со клип. Бидејќи кај идеалните гасови не пос- тои заемнодејство помеѓу молекулите, ват- решната енергија на гасот е еднаква на зби- рот од кинетичките енергии на топлинското движење на молекулите.
Најнапред да разгледаме едноатомен идеален гас. Тоа го правиме од причина што едноатомниот гас е составен од одделни ато- ми, а не од молекули. Во тој случај, внат- решната енергија на системот е еднаква са- мо на збирот од кинетичките енергии на транслаторното топлинско движење на мо- лекулите. Имајќи предвид дека средната ки- нетичка енергија на транслаторното дви- жење на молекулите, согласно (4.14) е Ek=3/2*k*T, и уште дека во еден мол има Авогадров број (N2) на молекули за внатрешната енергија (U) на еден мол идеален едноатомен гас се добива: U = NA*3/2*kT
Бидејки k*NA=R, следува: U=3/2*R*T (5.1)
Од равенката (5.1) следува, дека внашрешнаtа енергија зависи пропорционално од термодинамичката температура на гасот.
Во случај на двоатомни или повеќеатомни молекули, топлинското движење на молекулите се состои од транслаторно и ротационо движење. Затоа во овој случај, внатрешната енергија на системот е еднаква на збирот од кинетичките енергии на транслаторното и ротационото топлинско движење.
За да се определи вкупната кинетичка енергија на повеќеатомните молекули треба да се воведе нов поим а тоа е степени на слобода на движење на молекулите. Степени на слобода на движење на тело е еднаков на бројот на независни движења на кои може да се разложи движењето на телото. Кај едноатомните молекули, кои можат да се замислат како мали топчиња со занемарливи димензии, нивното транслаторно движење може да се смета како да е составено од три меѓусебни нормални независни движења во насока на трите координатни оски Х,У и Z. За нив бројот на степени на слобода изнесува: і = 3.
Двоатомните молекули можат да се претстават како две мали топчиња поставени на фиксно растојание l (Сл.5.2). Таква молекула може да врши транслаторно и две ротациони движења околу OY и OZ оските (Сл.5.2). Ротацијата околу оската ОХ не придонесува во зголемување во енергијата на молекулот поради малата вредност нa
моментот на инерцијата во однос на таа оска. Според тоа, двоатомската молекула има пет степени на слобода (i=5), три степени на слобода на транслаторното движење и два степена на слобода на ротационо движење.
Три и повеќеатомните молекули имаат шест степени на слобода на движење (i=6) и тоа: три степени на слобода на транслаторно движење и три степени на слобода на ротационо движење околу три заемно нормални оски, на пример, X, Y, и Z.
Внатрешната енергија на идеален гас зависи пропорционално од термодинамичката температура, од природата на гасните молекули и од бројот на моловите на гасот.