Внутренняя энергия воды в стаканах с холодной и горячей водой неравна, несмотря на то что массы воды в стаканах одинаковы. Внутренняя энергия представляет собой сумму кинетической и потенциальной энергии молекул вещества, и в этом случае уровень внутренней энергии зависит от температуры.
Вода при более высокой температуре (горячая) имеет большее среднее значение кинетической энергии молекул по сравнению с холодной водой. Это происходит потому, что молекулы горячей воды движутся быстрее, чем молекулы холодной. Таким образом, можно сказать, что внутренняя энергия горячей воды выше, чем у холодной.
Если бы мы смогли измерить внутреннюю энергию в обеих стаканах, мы бы увидели, что стакан с горячей водой имеет большую внутреннюю энергию из-за более высокой температуры.