Механическая энергия бывает двух видов:

Кинетическая — энергия движения тела.

Потенциальная — энергия взаимодействия с другими телами или с другими частями тела.

Молекулы внутри тела участвуют в тепловом движении. Значит, обладают кинетической энергией. Молекулы взаимодействуют друг с другом. Значит, обладают потенциальной энергией.

Сумма кинетической и потенциальной энергий всех молекул тела называется его внутренней энергией.

 Внутренняя энергия обозначается буквой U и измеряется в Джоулях.

Превращение энергии

 В различных процессах механическая энергия может перейти во внутреннюю. Потенциальная энергия превращается во внутреннюю в таком опыте:

Можно убедиться, что внутренняя энергия шара действительно изменилась. Посмотрите на нижнюю часть шара: он деформировался. Значит, уменьшилось расстояние между молекулами и усилилось взаимодействие между ними.

Также можно измерить температуру шара до и после удара. Увидим, что она увеличилась. Значит, увеличилась кинетическая энергия молекул.

Внутренняя энергия шара изменилась. Плита в результате взаимодействия с шаром тоже деформировалась и нагрелась. Таким образом, механическая энергия шара перешла во внутреннюю энергию шара и плиты.

 При любом движении тела в присутствии трения происходит нагревание соприкасающихся тел. Значит, механическая энергия переходит во внутреннюю.

Нагревание происходит при торможении о воздух космического корабля, поэтому на негоприходится устанавливать теплозащиту.

Внутренняя энергия не зависит от его механического движения и положения относительно других тел.

Внутренняя энергия тела определяется внутренним состоянием тела: характером движения и взаимным расположением молекул. 

От чего зависит внутренняя энергия тела?

Внутренняя энергия одной молекулы очень невелика, но в теле очень много таких молекул. Поэтому чем больше в теле молекул, тем больше будет внутренняя энергия всего тела целиком.

Внутренняя энергия зависит от количества молекул в теле.

При нагревании увеличивается кинетическая энергия молекул, участвующих в тепловом движении. Значит, увеличивается внутренняя энергия тела.

Внутренняя энергия тела зависит от его температуры.

Тела можно не только нагревать, их можно переводить в другое состояние. Тела можно плавить, испарять, конденсировать и так далее. Меняется ли внутренняя энергия тела в разных агрегатных состояниях?

Возьмём одно и то же количество воды при одной и той же температуре в 100 ºС в жидком и газообразном состоянии. Если температура одинакова, то одинаковы кинетические энергии движения молекул. А что насчёт потенциальной? 

 
В газообразном состоянии расстояния мезду молекулами воды больше, чем в жидком. А потенциальную энергия можно рассматривать как работу, которую потребовалось совершить, чтобы раздвинуть молекулы на большее расстояние. Следовательно, потенциальная энергия молкул в газе больше, чем в жидкости.

Можно рассуждать по-другому. Чтобы перевести воду в газообразное состояние, нужно преодолеть силы взаимодействия между молекулами, ведь в жидкости молекулы притягиваются друг к другу, а в газе нет. Эта работа запасается в веществе в виде внутренней энергии и будет выделена при обратном переходе — из газообразного состояния в жидкое.

Внутренняя энергия зависит от агрегатного состояния тела: в жидком она больше, чем в твёрдом, в газообразном больше, чем в жидком.