Definisi energi internal dalam situasi nonequilibrium memerlukan perhatian khusus. Dari sudut pandang kontinuum, energi internal di posisi r dan waktu t dianggap sebagai fungsi dari densitas dan suhu lokal seperti dalam keadaan kesetimbangan. Dari sudut pandang molekuler, energi internal adalah jumlah dari energi kinetik semua atom (relatif terhadap kecepatan aliran v, energi potensial intramolekuler, dan energi antar molekul dalam wilayah kecil sekitar titik r pada waktu t. Energi fluida dibagi menjadi energi kinetik yang terkait dengan gerakan fluida massal dan energi internal yang terkait dengan energi kinetik molekul relatif terhadap kecepatan aliran serta energi potensial intra dan antar molekul.

Ekspresi serupa dengan Persamaan 9.7-1 dapat dituliskan untuk laju energi yang dibawa melalui elemen permukaan yang tegak lurus terhadap sumbu y dan z. Jika kita mengalikan masing-masing dari ketiga ekspresi tersebut dengan vektor satuan yang sesuai dan menjumlahkannya, lalu membaginya dengan dS, kita mendapatkan

dan kuantitas ini disebut sebagai vektor fluks energi konvektif. Untuk mendapatkan fluks energi konvektif melintasi permukaan unit dengan vektor satuan normal n, kita membentuk produk titik  Dipahami bahwa ini adalah fluks dari sisi negatif permukaan ke sisi positif. Bandingkan ini dengan fluks momentum konvektif pada Gambar 1.7-2.