Существует два способа изменить внутреннюю энергию тела или системы тел. Первый способ – это совершение работы. Второй способ – теплопередача.
Если работу совершает само тело, то его внутренняя энергия уменьшается. Если работу совершают над телом, то внутренняя энергия тела увеличивается. При этом происходит превращение механической энергии во внутреннюю, или, наоборот, внутренней в механическую.
Если в результате теплопередачи тело остывает, то его внутренняя энергия уменьшается. Если же телу передается тепло, то его внутренняя энергия увеличивается.
Пример увеличения внутренней энергии тела за счет работы: сжатие газа (при этом он нагревается).
Пример уменьшения внутренней энергии тела за счет работы: расширение газа (при этом газ охлаждается).
Теплопередача представляет собой способ изменения внутренней энергии тела без совершения работы. При этом передающуюся энергию называют количеством теплоты (Q, Дж). Тело получает ровно то количество теплоты, которое ему отдает другое тело, т. е. теплопередача подчиняется закону сохранения энергии.
В любом случае изменение внутренней энергии тела отражается в изменении его температуры.
Изменение внутренней энергии тела за счет работы и теплопередачи может происходить в один и тот же момент времени, т. е. эти два способа работают совместно.