Обозначим внутреннюю энергию тела а работу, совершенную телом, обозначим поскольку этим телом является обычно газ.
Закон сохранения энергии применительно к тепловым явлениям получил название первого закона термодинамики.
Каждая из величин и может быть положительной, отрицательной или равной нулю. Конкретные примеры применения первого закона термодинамики к различным газовым процессам рассмотрены в § 33. Примеры решения задач.
Первый закон термодинамики сформулировал в начале 19-го века французский ученый Карно в работе «Размышления о движущей силе огня и о машинах, способных развивать эту силу». Вот что он писал:
«Тепло — это механическая энергия, изменившая свой вид: это энергия движения частиц тела. Когда происходит уничтожение механической энергии, возникает одновременно теплота в количестве, точно равном количеству исчезнувшей механической энергии. И наоборот, при исчезновении теплоты всегда возникает механическая энергия. Таким образом, энергия существует в природе в неизменном количестве; она никогда не создается и никогда не уничтожается, изменяя только свою форму».