Biofyzika

3.3.1 Vnitřní energie

Vnitřní energie ovlivňuje vlastnosti a stav látky a její skupenství. Např. kinetická energie částic se na tělese projevuje jako teplota tělesa, tzn. čím rychlejší pohyb částic, tím vyšší je teplota tělesa. 
Teplo Q a práce W dodané systému v průběhu určité reakce jsou obecně závislé na reakční cestě a nejsou stavovými veličinami. Stavovou veličinou je však vnitřní energie U, která je jejich lineární kombinací ΔU = QW. Teplo je považováno za kladné, je-li systémem přijímáno a za záporné, je-li systémem uvolňováno. Práce je kladná, je-li systémem konána a záporná, je-li vykonávána pro systém. Vnitřní energie U je součet všech druhů energie v systému (tepelné, potenciální energie struktury, energie vazby, atd.). Kinetická a potenciální energie, kterou má systém jako celek, se do vnitřní energie nezahrnuje.
Dodáním tepla dQ a práce –dW se zvýší vnitřní energii o dU a platí



Rovnice je matematickým vyjádřením I. termodynamické věty a vyjadřuje zákon zachování energie, který říká, že různé formy energie se mohou vzájemně přeměňovat, ale celková energie systému je pořád stejná. To znamená, že systém může konat práci jen tehdy, poklesne-li jeho vnitřní energie nebo je-li mu dodáno teplo. Stroj, který by vykonával mechanickou práci, aniž by spotřeboval odpovídající množství jiné formy energie, by byl v rozporu s I. větou termodynamickou a nazývá se perpetuum mobile.