Energia interna.

La teoria molecolare della materia può dare ragione dell'e.i. posseduta da un corpo. Consideriamo ad esempio solido. In esso le molecole compiono moti ciclici intorno a posizioni di equilibrio, in quanto tra di esse agisce la forza di coesione che è molto elevata. Nel sistema molecolare di un solido l'insieme delle molecole, oltre a possedere energia cinetica di traslazione (e rotazione) possiede anche energia potenziale. Fornendo dall'esterno energia termica, il corpo si dilata e aumenta la sua temperatura. La dilatazione è dovuta evidentemente ad un aumento delle mutue distanze molecolari, e quindi ad un aumento dell'energia potenziale nel sistema molecolare. L'innalzamento della temperatura è dovuto all'aumento dell'energia cinetica media delle molecole. Possiamo pensare che l'energia cinetica di traslazione e di rotazione, insieme all'energia potenziale delle molecole, contribuisca alla formazione dell'e.i. di un corpo. Ma di essa possono fare parte altre forme di energia, come ad es. quella connessa alla presenza di campi elettrici o magnetici. Il calore posseduto da un corpo è solo una parte della sua e.i., e precisamente quella dovuta all'energia cinetica di traslazione. Le sue variazioni sono macroscopicamente segnalate dalle variazioni di temperatura. Le variazioni di energia potenziale sono invece segnalate dalla variazione di volume. Nel caso particolare in cui il corpo è un gas perfetto, l'energia potenziale molecolare è nulla, in quanto le molecole sono talmente distanti tra di loro da rendere nulla la forza di coesione. Dunque per i gas perfetti, in assenza di campi elettrici o magnetici, l'e.i. è dovuta alla somma delle energie cinetiche molecolari, e quindi coincide con il calore posseduto. Possiamo quindi pensare che per i gas l'energia interna dipende solo dalla temperatura.