První termodynamický zákon
Energie se může mezi soustavami vyměňovat dvěma způsoby - ve formě práce (značí se W) nebo tepla (značí se Q). Práce se koná při pohybu proti nějaké síle, v případě tepla se jedná o energii spojenou s rozdílem teplot.
Pokud je systém izolovaný (energie se mezi ním a okolím nepřenáší), nemůže se z něj energie ztrácet nebo zaniknout. Celková energie, která je v izolovaném systému, se tedy nemění, pouze se přeměňuje z jednoho druhu na jiný. Tohle vlastně říká první termodynamický zákon:
Vnitřní energie, teplo i práce jsou formy energie a mají stejnou jednotku - joule (značí se J, u nás tuto jednotku studenti s oblibou označují jako [džaul]. Jednotka joule se správně čte [džúl], neboť pan Joule byl Francouz. Tato výslovnost se ale nedodržuje důsledně a v české konvenci se [džaul] běžně užívá, možná je i výslovnost [džoul].) Teplo i práce se berou z hlediska sledovaného systému:
