При работе теплового двигателя внутренняя энергия одного вида не превращается во внутреннюю энергию другого вида. Внутренняя энергия в данном контексте относится к кинетической и потенциальной энергии молекул и атомов вещества, а также энергии связей между ними. При работе теплового двигателя происходит превращение тепловой энергии, полученной от нагревания рабочего тела, в механическую работу двигателя. Внутренняя энергия не меняется в своем виде, а лишь передается из одной формы в другую.