能量守恒與轉(zhuǎn)換定律是自然界的基本規(guī)律之一。它指出：自然界中的一切物質(zhì)都具有能量，能量不可能被創(chuàng)造，也不可能被消滅；但能量可以從一種形態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N形態(tài)，且在能量的轉(zhuǎn)化過程中能量的總置保持不變。

熱力學(xué)第一定律是能量守恒與轉(zhuǎn)換定律在熱現(xiàn)象中的應(yīng)用，它確定了熱力過程中熱力系與外界進(jìn)行能量交換時(shí)，各種形態(tài)能量數(shù)置上的守恒關(guān)系。

我們知道，運(yùn)動(dòng)是物質(zhì)的屬性，能量是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的度蛩。分子運(yùn)動(dòng)學(xué)說闡明了熱能是組成物質(zhì)的分子、原子等微粒的雜亂運(yùn)動(dòng)——熱運(yùn)動(dòng)的能置。既然熱能和其他形態(tài)的能量都是物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)，那么熱能和其他形態(tài)的能量可以相互轉(zhuǎn)換,并在轉(zhuǎn)化時(shí)能置守恒完全是理所當(dāng)然的。

在工程熱力學(xué)的范圍內(nèi)，主要考慮的是熱能和機(jī)械能之間的相互轉(zhuǎn)換與守恒，所以第一定律可表述為：

“熱是能的一種,機(jī)械能變熱能，或熱能變機(jī)械能的時(shí)候，它們間的比值是一定的?！?或“熱可以變?yōu)楣Γσ部勺優(yōu)闊?。一定量的熱消失時(shí)必產(chǎn)生相應(yīng)量的功；消耗一定量的功時(shí)必出現(xiàn)與之對應(yīng)的一定量的熱?！?br/>

熱力學(xué)第一定律是人類在實(shí)踐中累積的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，它不能用數(shù)學(xué)或其他的理論來證明，但第一類永動(dòng)機(jī)迄今仍未造成以及由第一定律所得出的一切推論都與實(shí)際經(jīng)驗(yàn)相符合等事實(shí)，可以充分說明它的正確性。