热力学第一定律的内容就是能量守恒定律，其文字叙述如下：自然界一切物质都具有能量，能量有不同的表现形式，可以从一种形式转化为另一种形式，也可以从一个物体传递给另一个物体，在转化和传递过程中能量的总和不变。

    假设有一封闭系统，它的内能为U₁，该该系统从环境吸收热量Q，同时环境对系统做了W的功，结果使这个系统从内能为U₁的始态变为内能为U₂的终态。根据能量守恒定律

U₂=U₁+Q+W

或             △U＝Q＋W          (1-4)

    式（1－4）即为热力学第一定律的数学表达式，即系统内能的变化等于系统从环境吸收的热量加上环境对系统做的功。
    当压力不变，只做体积功的条件下，热力学第一定律可以表示为

△U＝Q－p△v          (1-5)

    例1－4  系统在化学反应过过程中，吸收热量1000kJ，对环境做功500kJ，计算该系统内内能的变化值？
    解：根据热力学第一定律知

△U＝Q＋W＝1000kJ－500kJ＝500kJ

    例1－5  在100kPa及373K时，水的汽化热为40．6kJ／mol，计算该条件下1mol水完全汽化时系统内能的变化值。
    解：系统吸热Q＝40．6kJ／mol，系统所做的功等于水汽化时由于体积膨胀所做的体积功。W＝－p△v＝－nRT（忽略液态水的体积）。
    由热力学第一定律知

△U＝Q＋W＝Q－nRT
     =1×40.6-1×8.31×373×10^-3=37.5kJ