热力学第一定律是能量守恒定律对非孤立系统的扩展。此时能量可以以功W或热量Q的形式传入或传出系统。即：
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Δ E i n t = Q + W {\displaystyle \qquad \mathrm {\Delta } E_{\rm {int}}=Q+W}
式中 Δ E i n t {\displaystyle \Delta E_{\rm {int}}} 
为系统内能的变化量，若外界对该系统做功，则 W {\displaystyle W} 
为正值，反之为负值。
写成微分形式为：
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d E i n t = δ Q + δ W {\displaystyle \qquad \mathrm {d} E_{\rm {int}}=\delta Q+\delta W}
