Вода при 0 °C обладает большей внутренней энергией, чем лёд при 0 °C. Это связано с тем, что для превращения льда в воду при той же температуре необходимо затратить энергию на разрушение кристаллической решётки льда. Эта энергия идет на увеличение внутренней энергии воды, не изменяя её температуру. Этот процесс называется плавлением.
Внутренняя энергия вещества зависит от кинетической энергии движения молекул и потенциальной энергии их взаимодействия. При плавлении льда энергия идет на разрыв связей между молекулами, увеличивая их потенциальную энергию.