En chimie et physique, l'énergie interne (U) est définie comme l'énergie totale d'un système fermé.
L'énergie interne est la somme de l'énergie potentielle du système et de l'énergie cinétique du système. Le changement d'énergie interne (ΔU) d'une réaction est égal à la chaleur gagnée ou perdue (changement d'enthalpie) dans une réaction lorsque la réaction est conduite à pression constante.
L'énergie interne d'un gaz idéal est une bonne approximation d'un système du monde réel. Dans un tel système, les particules dans un gaz idéal sont considérées comme des objets ponctuels qui ont des collisions complètement élastiques les unes avec les autres. Le comportement réel des gaz monatomiques (par exemple l'hélium, l'argon) reflète ce modèle.
Dans un gaz idéal, l'énergie interne est proportionnelle au nombre de particules de moles d'un gaz et à sa température:
U = cnT
Ici, U est l'énergie interne, c est la capacité thermique à volume constant, n est le nombre de moles et T est la température.