Согласно первому началу термодинамики, термодинамическая система может совершать работу только за счёт своей внутренней энергии или каких-либо внешних источников энергии. Первое начало термодинамики часто формулируют как невозможность существования вечного двигателя первого рода, который совершал бы работу, не черпая энергию из какого-либо источника.
Изменение полной энергии системы в квазистатическом процессе равно количеству теплоты 
, сообщённому системе, в сумме с изменением энергии, связанной с количеством вещества 
при химическом потенциале 
, и работы 
, совершённой над системой внешними силами и полями, за вычетом работы 
, совершённой самой системой против внешних сил 
.
Внутренняя энергия U одного моля идеального газа равна:
ΔA, совершаемая газом, определяется давлением газа и изменением его объема:
| ΔA = pΔV. |
