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如果系统具有确定的温度，则其总能量具有三个可区分的成分，分别称为动能（由与系统整体运动产生的能量），势能（由外部施加的立场产生的能量，比如重力）和内能（热热力学的基本量）。内能概念的确立将热力学第一定律与一般的能量守恒定律区分开来。

如果系统具有确定的温度，则其总能量具有三个可区分的成分，分别称为动能（由与系统整体运动产生的能量），势能（由外部施加的立场产生的能量，比如重力）和内能（热热力学的基本量）。内能概念的确立将热力学第一定律与一般的能量守恒定律区分开来。

:::<math>E_{\rm total} = \mathrm{KE}_{\rm system} + \mathrm{PE}_{\rm system} + U_{\rm system}</math>

::<math>E_{\rm total} = \mathrm{KE}_{\rm system} + \mathrm{PE}_{\rm system} + U_{\rm system}</math>

物质的内能可以解释为其组成原子的不规则微观运动的不同动能和它们之间相互作用的势能的总和。这些微观能量统称为物质的内能，并由宏观热力学性质来解释。组成原子的微观运动的总和随着系统温度的升高而增加；这假设在系统的微观层次上没有其他的相互作用，例如化学反应、组成原子相互间的势能。

物质的内能可以解释为其组成原子的不规则微观运动的不同动能和它们之间相互作用的势能的总和。这些微观能量统称为物质的内能，并由宏观热力学性质来解释。组成原子的微观运动的总和随着系统温度的升高而增加；这假设在系统的微观层次上没有其他的相互作用，例如化学反应、组成原子相互间的势能。

::<math>\left( u \,\Delta M \right)_{\rm in} = \Delta U_{\rm system}</math>

::<math>\left( u \,\Delta M \right)_{\rm in} = \Delta U_{\rm system}</math>

::其中{{math|''u''}}表示在周围环境中测量的转移物质的单位质量的内能； {{math|Δ''M''}}表示被转移物质的数量。

其中{{math|''u''}}表示在周围环境中测量的转移物质的单位质量的内能； {{math|Δ''M''}}表示被转移物质的数量。

* 热的流动是能量传递的一种形式。

* 热的流动是能量传递的一种形式。

::加热是一个将能量转移到系统中或从系统中转移出的自然过程，而不是通过做功或物质的转移。热量只能从较热的系统直接传递到较冷的系统。

加热是一个将能量转移到系统中或从系统中转移出的自然过程，而不是通过做功或物质的转移。热量只能从较热的系统直接传递到较冷的系统。

::如果系统具有不渗透物质的刚性壁，那么能量不能通过做功传入或传出系统，而且没有外部的远程力场影响系统以改变其内能，那么内能只能通过以热的形式进行传递来改变:

如果系统具有不渗透物质的刚性壁，那么能量不能通过做功传入或传出系统，而且没有外部的远程力场影响系统以改变其内能，那么内能只能通过以热的形式进行传递来改变:

:::<math>\Delta U_{\rm system}=Q</math>

::<math>\Delta U_{\rm system}=Q</math>

::其中{{math|''Q''}}表示以热量形式传递到系统中的能量。

其中{{math|''Q''}}表示以热量形式传递到系统中的能量。