La primera ley de la termodinámica establece que para un sistema cerrado, el cambio en la energía total (ΔE) es igual a la cantidad de calor (Q) que entra al sistema menos el trabajo (W) realizado por el sistema. La energía total incluye la energía interna (U) del sistema, que es la suma de todas las energías microscópicas. La primera ley también se puede expresar como un cambio en la energía interna (ΔU) igual al calor (Q) menos el trabajo (W).