1：与热力学状态或是说与系统量子能阶有关的能量称为内能。对单原子分子而言内能则是分子移动的能量与电子激发状态的能量的和其值则由量子能阶分布决定。双原子分子尚有旋转振动的能量表现在内能的值上。也可说系统内量子能阶分布在平衡状态时所有配分能量的总和即为内能内能与位置或系统整体运动的动能无关一般均将内能表为热力学状态的函数。对理想气体而言若为单原子分子且不考虑电子激发状态时内能表为
其中u 为单一原子的平均内能；k 为波子曼常数；T 为绝对温度。双原子分子则依不同的温度范围而有不同的表示式。