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不一定。物体的内能包括分子动能和分子势能。温度越高，只能说明分子的平均动能越大，但分子势能的变化不确定，如果同时减少且其减少量比分子动能的增加量还大，那物体的内能还是减少了，那“物体温度越高，内能越大”的说法就错了。
温度和内能的具体关系
温度越高，赋予分子的能量就越大，分子的运动就越激烈，他的动能和势能就越大，从而该物体的内能就越大，而温度升高一般是由外界赋予它能量，分别为热传递和做功，所以物质本身能量只会散失使温度降低，而不会自己由于分子运动使温度升高。所以说温度反映了构成物体的分子做无规则运动的剧烈程度。
根据热力学第一定律，内能是一个状态函数。同时，内能是一个广延物理量，即是说两个部分的总内能等于它们各自的内能之和。
从分子运动论观点看，温度是物体分子运动平均动能的标志。温度是大量分子热运动的集体表现，含有统计意义。对于个别分子来说，温度是没有意义的。根据某个可观察现象(如水银柱的膨胀)，按照几种任意标度之一所测得的冷热程度。