Molekulārfizikā ķermeņa iekšējo enerģiju \(U\) veido visu ķermeņa molekulu kopējā kinētiskās enerģijas un potenciālās enerģijas summa:
Ideālas gāzes modelī netiek ņemta vērā molekulu mijiedarbības enerģija un tāpēc ideālas gāzes iekšējā enerģija ir vienāda ar visu molekulu kopējo kinētisko enerģiju:
Vienatoma gāzes (\(\mathrm{He}\), \(\mathrm{Ne}\), \(\mathrm{Ar}\), \(\mathrm{Kr}\), \(\mathrm{Xe}\)) vienas molekulas siltumkustības vidējā kinētiskā enerģija ir:
, kur
\(k\) - Bolcmaņa konstante ()
\(T\) - gāzes temperatūra, \(\mathrm{K}\).
Ja zināms gāzes molekulu skaits \(N\), tās masa \(m\), molmasa \(M\) vai daudzums , tad kopējo vienatoma ideālas gāzes iekšējo enerģiju var aprēķināt:
, kur
- gāzes daudzums, \(\mathrm{mol}\)
- Avogadro skaitlis,
- molekulu skaits vienā molā vielas
\(R\) - gāzu universālā konstante,
Divatomu gāzēm ( u.c.) palielinās molekulu kustības brīvības pakāpju skaits un līdz ar to arī iekšējā enerģija. Vienkāršākajā gadījumā šādas gāzes iekšējo enerģiju aprēķina pēc sakarības: