热力学第一定理（thefirstlawof）就是不同方式的能量在传递与转换过程中守恒的定理，表达式为Q=△U+W。叙述方式：热量可以从一个物体传递到另一个物体，也可以与机械能或其他能量相互转换，并且在转换过程中，能量的产值保持不变。
该定理经过迈耳J.R.Mayer、焦耳T.P.Joule等多位化学学家验证。热力学第一定理就是涉及热现象领域内的能量守恒和转化定理。十九世纪中期，在常年生产实践和大量科学实验的基础上，它才以科学定理的方式被确立上去。
定理定义
叙述方式：热量可以从一个物体传递到另一个物体，也可以与机械能或其他能量相互转换，并且在转换过程中，能量的产值保持不变。
普遍的能量转化和守恒定理在一切涉及热现象的宏观过程中都有具体表现。
在工程热力学范围内，热力学第一定理可叙述为：热能和机械能在转移或转换时，能量的总数必将守恒。
基本内容：热可以转变为功，功也可以转变为热；消耗一定的功必形成一定的热，一定的热消失时，也必形成一定的功。
物理式的抒发为：Q=△U+W
在热力学中，系统发生变化时，设与环境之间交换的热为Q（放热为正，吸热为负），与环境交换的功为W（对外做功为负，外界对物体做功为正），可得热力学能（又名内能）的变化为
△U=Q+W
化学中普遍使用第一种，而物理中一般是说系统对外做功，故会用后一种。
普遍的能量转化和守恒定理是一切涉及热现象的宏观过程中的具体表现。热力学的基本定理之一。
热力学第一定理是对能量守恒和转换定理的一种叙述方法。
诠释说明
热力学第一定理的另一种叙述是：第一类永动机是不可能导致的。这是许多人幻想制造的能不断地做功而无需任何燃料和动力的机器，是才能无中生有、源源不断提供能量的机器。其实，第一类永动机违反能量守恒定理。
适用范围
热力学第一定理本质上与能量守恒定理是的等同的，是一个普适的定理，适用于宏观世界和微观世界的所有体系，适用于一切方式的能量。
自1850年起，科学界公认能量守恒定理是自然界普遍规律之一。能量守恒与转化定理可叙述为：
自然界的一切物质都具有能量，能量有各类不同方式，才能从一种方式转化为另一种方式，但在转化过程中，能量的总额不变。
热力学第一定理是能量守恒与转化定理在热现象领域内所具有的特殊方式，是人类经验的总结，也是热力学最基本的定理之一。
应用领域
潜热量与焓
热力学第一定理在p-V系统中的应用。
对于二氧化碳、液体和各向同性的固体，在不考虑表面张力和没有外力场的情况下，它们的状态可以用p、V、T三个量中的任意两个作为状态热阻来描述，这样的物体系统为p-V系统。
对于p-V系统，在无限小的准静态过程中，外界对系统所做的微量功dW=-pdV,因而，热力学第一定理微分方式可表示为dQ=dU+pdV
热力学第一定理对理想二氧化碳的应用
热力工程上施行热力过程的目的有两点：一是实现预期的能量转换；二是达到预期的状态变化。
在热力设备中常以二氧化碳为工作物质（简称“工质”），剖析二氧化碳在几种典型的热力学过程中状态的变化及能量的转换规律，是有实际意义的。为简单计，我们只以理想二氧化碳为工质，并通常的只限于讨论可逆过程。
定理影响
热力学第一定理是热力学的基础，并且在能源方面有广泛的应用，能源是人类社会活动的物质基础，社会得以发展离不开优质能源的出现和先进能源技术的使用热力学第一定律，能量资源的范围随着科学技术的发展而扩大，所以热力学第一定理的宽广发展前景也将越来越光明。
能量守恒定理应用到热力学上，就是热力学第一定理。换句话说，热力学第一定理就是能量转化和守恒定理在热现象过程中具体的数目关系，即内能和其他方式的能互相转化的数目关系。该定理说明对任一热力学系统从一个状态变化到另一状态的过程中，外界向该系统传递的热量，一部份拿来降低系统的内能，另一部份则用于系统对外做功。
热力学第一定理的数字表达式为：ΔE=W+Q，式中ΔE表示系统的内能变化量，W表示外界对系统做功，Q表示系统吸收外界的热量。从上式可见，系统的内能增量等于系统从外界吸收的热量和外界对系统做功的和。在使用这个定理时要注意三个量的符号处理：外界对系统做功，W取正值，系统对外做功W取负值，若系统的容积不变，则W=0；系统从外界放热，Q取正值，系统对外界吸热，Q取负值；系统的内能降低，ΔE取正值，系统的内能减低，ΔE取负值。
在制热技术中，可以用热力学第一定理来剖析各类热力过程中热能、机械能的数目变化及其分配关系。诸如，应用热力学第一定理剖析制热循环时，可以得到推论：在压缩式制热循环中，所消耗的机械能加上从高温热源获取的冷量必然等于制热剂在冷凝器中放给冷却水或空气的热量。
定义：
一个热力学系统的内能增量等于外界向他传递的热量与外界对他做功的和。
假如一个系统与环境孤立，这么它的内能将不会发生变化。
表达式:△U=W+Q
假如单纯通过做功来改变物体的内能，内能的变化可以用做功的多少来测度，这时物体内能的降低（或降低)量△U就等于外界对物体（或物体对外界）所做功的数值，即△U=W
假如单纯通过热传递来改变物体的内能，内能的变化可以用传递热量的多少来测度，这时物体内能的降低（或降低)量△U就等于外界吸收（或对外界放出）热量Q的数值热力学第一定律，即△U=Q
在做功和热传递同时存在的过程中，物体内能的变化，则要由做功和所传递的热量共同决定。在这些情况下，物体内能的增量△U就等于从外界吸收的热量Q和对外界做功W之和。即△U=W+Q