Внутренняя энергия U реального газа определяется суммарной кинетической энергией его молекул  и суммарной потенциальной энергией их взаимодействия  :

Выразим  и  через макроскопические характеристики газа. В идеальном газе, где взаимодействием молекул на расстоянии пренебрегают, внутренняя энергия газа принимается равной суммарной кинетической энергии  , поэтому можно предположить, что суммарная кинетическая энергия молекул реального газа будет определяться формулой, аналогичной формуле внутренней энергии идеального газа, т.е. будет пропорциональна температуре T. Поэтому для одного моля газа  Взаимная потенциальная энергия молекул зависит от среднего расстояния между молекулами, и поэтому изменяется при изменении объема, занимаемого газом. Эту суммарную энергию взаимодействия молекул можно определить, если