ガソリンが自動車のエンジンに 燃料として供給されると 生成されたエネルギーが 熱や仕事として放出されます 自動車の燃焼エンジンでは 燃料と空気の混合物には 化学エネルギーが含まれており これは一種の位置エネルギーです この位置エネルギーは 燃焼反応によって熱を発生させ 運動エネルギーに変換されます この反応で発生した熱は 膨張した高温のガスが ピストンを押すことで 仕事に変換され クランクシャフトを回転させ 最終的に車を動かします これらすべてのエネルギーの 相互変換は 熱力学の第一法則に 従わなければなりません エネルギーは常に保存され 創造したり破壊したりできません システム内のエネルギー変化を 研究するためには ポテンシャルエネルギーと 運動エネルギーを含む すべてのエネルギー源を 考慮しなければなりません 任意の時点でのシステム内の 総エネルギーは 内部エネルギーと呼ばれ 記号は大文字U または時には大文字Eとして 記号化されています システムの内部エネルギーは 変化することがあります 満タンになった車の 内部エネルギー つまり初期状態は 走行中の 総エネルギーとは異なり 空になった時の内部エネルギー つまり最終状態とも 異なります 燃料をすべて使って 300マイルを走ろうが 50マイルを走ろうが 関係ありません このように 内部エネルギーは 状態関数として記述され システムがどのようにして 現在の状態になったかによって 影響を受けることはありません したがって システムの 内部エネルギーの変化 デルタUは その最終状態と 初期状態の値の差として 測定されます エネルギーは保存されているので システムの 内部エネルギーの変化は 周囲のエネルギーの 等しく反対の変化を 伴っていなければなりません 化学系では 内部エネルギーの変化は 反応物の初期状態と生成物の 最終状態の差で表されます これはシステムのエネルギーの 流れを理解するために使用します