Ako viete, každé telo má svoje vlastnémá vlastnú jedinečnú štruktúru, ktorá je daná jeho chemickým zložením a štruktúrou. Okrem toho sú častice, ktoré tvoria túto štruktúru, pohyblivé, vzájomne interagujú, a preto majú určité množstvo vnútornej energie. V tuhých látkach sú väzby častíc, ktoré tvoria štruktúru tela, silné, takže je ich interakcia s časticami, ktoré tvoria štruktúru iných telies, ťažká.
Vyzerá úplne inak v tekutinách aleboplyny, kde sú molekulárne väzby slabé, a preto sa molekuly môžu voľne pohybovať a interagovať s časticami iných látok. Pritom sa prejavuje napríklad rozpustnosť.
Preto predstavuje vnútorná energia plynuje parameter, ktorý určuje stav samotného plynu, t. j. energiu tepelného pohybu jeho mikročastíc, ktorými sú molekuly, atómy, jadrá atď. Tento pojem navyše charakterizuje aj energiu ich interakcie.
Keď molekula prechádza z jedného stavu do druhého, vnútorná energia plynu, ktorého vzorec je WU = dQ - dA - zobrazuje iba proces zmeny tohto stavuvnútorná energia. Presne preto, že je to skutočne zrejmé zo vzorca, vždy sa vyznačuje rozdielom medzi jej hodnotami na začiatku a na konci prechodu molekuly z jedného stavu do druhého. V tomto prípade dráha samotného prechodu, teda jeho veľkosť, nehrá žiadnu rolu. Tento argument vedie k najzákladnejšiemu záveru, ktorý charakterizuje tento jav - vnútorná energia plynu je určená výhradne teplotou plynu a je úplne nezávislá od hodnoty jeho objemu. Pre matematickú analýzu je tento záver dôležitý v tom zmysle, že nie je možné priamo zmerať hodnotu vnútornej energie, iba jej zmenu je možné určiť a vyjadriť matematickými prostriedkami (to je zdôraznené prítomnosťou symbolu - W).
Pre fyzické telá je ich vnútorná energia predmetom dynamiky (zmeny) iba vtedy, ak existuje interakcia týchto orgánov s inými orgánmi. Súčasne existujú dva hlavné spôsoby tejto zmeny: práca (vykonávaná trením, nárazom, kompresiou atď.) a prenos tepla. Posledná metóda —prenos tepla-odráža dynamiku vnútornej energie v prípadoch, kde sa práca nie je hotové, a energia sa prenáša, napríklad, od orgánov s vyššou teplotou do orgánov s nižšou hodnotou.
V tomto prípade existujú také typy prenosu tepla ako:
Všetky tieto procesy sa odrážajú zákonom zachovania energie. Ak tento zákon sa považuje vo vzťahu k termodynamické procesy vyskytujúce sa v plyny, môže to byť formulované takto: vnútornej energie skutočný plyn, alebo skôr – jej zmena, je celkové množstvo tepla, ktoré boli na ňu prevedené z externých zdrojov a z práce, ktorá bola vykonaná na tento plyn.
Ak vezmeme do úvahy činnosť tohto zákona (prvý zákon termodynamiky) vo vzťahu k ideálnemu plynu, môžeme vidieť nasledujúce vzory. V procese, ktorého teplota zostáva konštantná (izotermický proces), bude vnútorná energia vždy konštantná.
V rámci Izobarického procesu, ktorý sa vyznačuje zmenou teploty plynu, jeho nárastom alebo poklesom, vedie k zvýšeniu alebo zníženiu vnútornej energie a k práci vykonávanej plynom. Tento jav napríklad jasne dokazuje rozšírenie plynu pri zahrievaní a schopnosť takéhoto plynu riadiť parné jednotky.
Pri zvažovaní izochorického procesu, pri ktorom parameter jeho objemu zostáva nezmenený, sa vnútorná energia plynu mení len pod vplyvom množstva preneseného tepla.
Existuje aj adiabatický proces, ktorý sa vyznačuje absenciou výmeny tepla plynom s vonkajšími zdrojmi. V tomto prípade sa hodnota jeho vnútornej energie znižuje, a preto-plyn sa ochladzuje.
