热力学第一定律是阐明能量转换及守恒的一个基本定律，它反映了工质在热力过程中的能量转换的数量关系。在工质不发生流动时，数学表达式为：
q＝u＋W
这可以表述为：一般情况下，加给工质的热量一部分消耗于作膨胀功，另一部分蓄存于工质内部，增加了工质的内能。热可以转变为功，功也可以转变为热，一定量的热消失时，必产生一定量的功；消耗了一定量的功时，必产生与之对应的一定量的热。