Термодинамика была создана в середине XIX века после открытия закона сохранения энергии. В её основе лежит понятие внутренней энергии. Первой научной теорией тепловых процессов была не молекулярно-кинетическая теория, а термодинамика. Она возникла при изучении оптимальных условий использования теплоты для совершения работы. Сейчас в науке и технике при изучении тепловых явлений используется как термодинамика, так и молекулярно-кинетическая теория.
Наряду с механической энергией макроскопические тела обладают ещё и энергией заключённой внутри самих тел. Эта внутренняя энергия входить в баланс энергетических превращений в природе. После открытия внутренней энергии был сформулирован закон сохранения и превращения энергии.
Внутренняя энергия макроскопического тела равна сумме кинетических энергий беспорядочного движения всех молекул (или атомов) тела и потенциальных энергий взаимодействия всех молекул друг с другом (но не с молекулами других тел).
Для вычисления внутренней энергии идеального одноатомного газа массой m нужно умножить среднюю кинетическую энергию одного атома на число атомов.
.
Внутренняя энергия идеального одноатомного газа прямо пропорциональна его температуре. Она не зависит от объёма и других макроскопических параметров системы.
