Внутрішня енергія реального газу складається із кінетичної енергії теплового руху молекул і потенціальної енергії їх взаємодії між собою. Перша складова – це внутрішня енергія ідеального газу (6.41). Другу складову знайдемо як роботу газу проти внутрішнього тиску Рі. Для 1 моля газу
.
Константу інтегрування знайдемо із умови: при Vм → ∞ Uім = 0 (Газ стає ідеальним). Одержуємо С = 0. Отже внутрішня енергія 1 моля реального газу дорівнює . (6.76)
Знайдемо внутрішню енергію для декількох молей аналогічно (6.75)
. (6.77)
Одержаний вираз показує, що внутрішня енергія реального газу, на відміну від ідеального, являється функцією не тільки температури, а і об’єму. При розширенні реальний газ переходить у ідеальний, другий доданок перетворюється в нуль, і формула (6.77) переходить в (6.41), як і повинно бути.