Внутренняя энергия системы остаётся постоянной, даже если она не находится в тепловом равновесии, благодаря первому закону термодинамики, или закону сохранения энергии. 15

Этот закон гласит, что в изолированной системе полная энергия постоянна, несмотря на то, что она может меняться из одной формы в другую. 15

Это происходит, потому что в изолированной системе нет обмена энергией или веществом с окружающей средой. 1 Таким образом, общая внутренняя энергия (сумма всех кинетических и потенциальных энергий молекул в системе) остаётся неизменной. 1

Внутри системы энергия может перераспределяться между молекулами, что приводит к изменениям в температуре или фазе, но общая внутренняя энергия всё равно остаётся постоянной. 1