内能计算公式为U=Q+W。热力学能，过去长期叫内能，符号U，是系统内各种形式能量的总和，例如系统中分子的动能，分子运动包括平动、转动和振动三种形式、分子内电子运动的能量、原子核内的能量分子间作用能等等，难以胜数，随认识的深化不断发现新的能量形式，但有一点是肯定无疑的，任何系统在一定状态下内能是一定的，因而热力学能是状态函数。内能的概念建立在焦耳等人大量精密的热功当量实验的基础之上。能量和内能概念的建立标志着能量转化与守恒定律（即热力学第一定律）的真正确立。

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