Termodinamikaning birinchi qonuni energiya saqlanish qonuni sifatida tanilgan. Bu qonunga ko‘ra, yopiq sistema ichida umumiy energiya miqdori saqlanadi: energiya yo’qolmaydi yoki yo’qdan paydo bo’lmaydi, balki bir shakldan boshqasiga o‘tadi. Matematik ifodasi: \( \Delta U = Q - W \). Bu yerda \( \Delta U \) — ichki energiyaning o‘zgarishi, \( Q \) — sistema qabul qilgan issiqlik miqdori, \( W \) — sistema bajargan ish. Agar sistema issiqlik olsa, \( Q \) musbat, agar ish bajarsa, \( W \) musbat. Ushbu qonun energiya samaradorligi tahlili uchun asos bo‘lib xizmat qiladi.