Первое начало термодинамики сложно определить, потому что у него нет единой чёткой формулировки. 4 В учебной и научной литературе используются разные варианты этого закона. 14
Одно из возможных определений: изменение внутренней энергии системы при переходе её из одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил и количества теплоты, переданного системе. 23
Также первое начало термодинамики можно сформулировать как невозможность существования вечного двигателя первого рода, который совершал бы работу, не черпая энергию из какого-либо источника. 13
Ещё одна причина сложности определения первого начала термодинамики — отсутствие единообразия в трактовке понятий. 1 Работа и количество теплоты в этом законе являются характеристиками процесса изменения внутренней энергии, поэтому нельзя говорить, что в системе содержится определённое количество теплоты или работы. 23 Система в любом состоянии обладает лишь определённой внутренней энергией. 23