휘발유를 자동차 엔진에 공급할 때 생성된 에너지는 열과 일로 방출됩니다. 자동차의 연소 엔진에서 연료와 공기 혼합물은 위치 에너지의 한 유형인 화학 에너지를 포함하고 있습니다. 이 위치 에너지는 열을 생성하는 연소 반응을 통해 운동에너지로 변환됩니다.반응에서 나오는 열은 기체를 뜨겁게 팽창시켜 피스톤을 밀어내고, 이에 따라 크랭크 축이 회전하며 결국 자동차를 움직이게 하는 일로 전환됩니다. 모든 에너지 간 상호 작용은 에너지는 항상 보존되며 새로 생성되거나 없어지지 않는다는 열역학 제1 법칙을 따라야 합니다. 계의 에너지 변화를 연구하기 위해서는 위치 에너지와 운동 에너지를 포함한 모든 에너지의 원천을 고려해야 합니다.주어진 시간에 계의 총 에너지를 내부 에너지라고 합니다. 내부 에너지에는 대문자 U라는 기호로 나타냅니다. 또는 대문자 E 기호로 표시합니다.계의 내부 에너지는 변할 수 있습니다. 연료 탱크가 가득 찬 차량의 내부 에너지, 즉 초기 상태는 차량이 주행하는 동안 총 에너지와 다르며 탱크가 비어 있을 때, 즉 최종 상태에 또 다릅니다. 모든 연료를 사용하는데 300 마일을 달렸는지, 50마일을 달렸는지 여부는 중요하지 않으며 탱크가 비었을 때 차량은 새로운 내부 상태에 도달합니다.따라서 내부 에너지는 상태 함수로 설명되며, 이 함수는 계가 현재 상태로 되게 된 방식의 영향을 받지 않습니다. 따라서 계의 내부 에너지의 변화인 델타 U는 최종 상태와 초기 상태의 값의 차이로 측정됩니다. 에너지는 보존되기 때문에 계의 내부 에너지 변화는 주변 환경의 에너지에 대하여 크기는 같고 방향이 반대인 변화를 동반해야 합니다.화학 계에서 내부 에너지의 변화는 반응물의 초기 상태와 생성물의 최종 상태의 차이로 설명됩니다. 이 차이로 계의 에너지 흐름을 이해할 수 있습니다.