Pierwsza zasada termodynamiki – jedno z podstawowych praw termodynamiki, jest sformułowaniem zasady zachowania energii dla układów termodynamicznych. Zasada stanowi podsumowanie równoważności ciepła i pracy oraz stałości energii układu izolowanego.
Układ izolowany Dla układów izolowanych, treść I zasady termodynamiki można przedstawić za jako:
stąd:
Jest tak dlatego, że układ izolowany nie wymienia z otoczeniem energii ani w postaci ciepła, ani w postaci pracy.
Układ zamknięty, nieizolowany Dla układów zamkniętych, lecz nieizolowanych, treść I zasady termodynamiki można przedstawić jako:
gdzie: – zmiana energii wewnętrznej układu, – energia wymieniona między układem a otoczeniem w postaci ciepła, – energia wymieniona między układem a otoczeniem w postaci pracy.
Zmiana energii wewnętrznej układu w elementarnie, granicznie małym procesie może być dana jako:
gdzie: – zmiana energii wewnętrznej układu w elementarnie, granicznie małym procesie, – energia wymieniona między układem a otoczeniem w postaci ciepła w elementarnie, granicznie małym procesie, – energia wymieniona między układem a otoczeniem w postaci pracy w elementarnie, granicznie małym procesie.