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内能与温度、体积、质量、状态有关。
1、质量
由于组成物质的分子处于永不停息的运动之中，因此分子具有动能；由于组成物质的分子之间存在相互作用的引力和斥力，因此分子之间存在着与引力和斥力相对应的势能。在物理学中，我们将物体内所有分子的动能和势能的总和叫做物体的内能。
2、温度
扩散现象表明，组成物质的分子是运动的，分子具有动能；温度越高，扩散越快，表明分子运动越剧烈，分子平均动能越大。可见，温度越高，分子平均动能越大，物体内能越大。
3、体积
分子间存在着与分子引力和斥力相对应的势能。当分子间距减小，对应于分子引力的势能减小而对应于分子斥力的势能增大，这样总的分子势能就在分子引力和分子斥力的合力为零的位置存在一个最小值，无论分子间距增大还是减小，总的分子势能都将增大。可见，固体和液体的分子势能随体积的变化而改变。
对于气体，由于分子间距较大，分子间的作用力很微弱甚至可以忽略，因此一般我们认为气体分子间没有相互作用，进而认为气体的分子势能与气体的体积无关。
4、状态
同一物体在不同相态下分子间的作用力是不一样的。比如：理想气体，由于气体分子间的距离相对太大，分子间的作用很小，以至可以忽略；则气体分子间，我们可以认为没有分子势能。但是，当它在液态或固态时，分子间的作用力不能忽略，应该考虑分子势能。
内能（internal energy） 是组成物体分子的无规则热运动动能和分子间相互作用势能的总和。物体的内能不包括这个物体整体运动时的动能和它在重力场中的势能。
原则上讲，物体的内能应该包括其中所有微观粒子的动能、势能、化学能、电离能和原子核内部的核能等能量的总和，但在一般热力学状态的变化过程中，物质的分子结构、原子结构和核结构不发生变化，所以可不考虑这些能量的改变。但当在热力学研究中涉及化学反应时，需要把化学能包括到内能中。
内能常用符号U表示，内能具有能量的量纲，国际单位是焦耳（J）[注：由于分子在不停的做不规则的运动所以内能不能为‘0’（这个运动叫做分子热运动）]
根据热力学第一定律，内能是一个状态函数。同时，内能是一个广延物理量，即是说两个部分的总内能等于它们各自的内能之和。
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