Термодинамиканың бірінші заңы Термодинамиканың бірінші алғышарты – қуаттың сақталу заңы, яғни жаратылыстануда анықталған ең бір іргелі қағидаттарының бірі. Қазіргі кезде термодинамиканың бірінші алғышарты былайша жазылып жүр:
dU = δQ − δW
Бұл жүйенің ішкі қуатының ұлғаюы dU жүйе күйінің өзгерісі барысында жүйе орындаған δW жұмысын алып тастағандағы жүйе сіңірген жылумен анықталады. dU шамасы жүйенің бастапқы жəне соңғы күйлеріне ғана тəуелді толық дифференциал болып табылады, ал δQ жəне δW шамалары осы екі күй арасындағы көшу жолына немесе тəсіліне байланысты (дəл осы себептен дифференциал белгісінің орнына δ белгісі қолданылады). Сол тепе-теңдік күйіне (дəл сол қысым, көлем, температура жəне т.б. өлшемдерімен сипатталатын күйге) қайтып оралған кезде U функциясы сол мəнді қабылдайды, сондықтан dU=0 болады. Сол себепті бірқатар өзге де термодинамикалық құбылыстар сияқты ішкі қуат күй функциясы болып табылады. Бұл – жүйенің экстенсивті сипаттамасы.
Біркелкі (немесе механикалық) күштерге қарсы кез келген жұмыс үшін мына формуланы жазуға болады:
δW ' M = Fdx
мұндағы F – сəйкес түрде анықталған күш; dx – күш бағытындағы орын ауыстыру.
Жүзжылдықтың басында микроб мəдениетіне жүргізілген жұмыстар барысында М. Рубнер тағамдағы қуат ағзаның тұтыну үдерісі кезінде үш бөлікке жіктелетіндігін көрсеткен, олардың жиынтығы тұрақты:
жылуға ауысатын жəне ортаға бөлінетін;
жасушада қор түрінде жиналған (бұл қуат объектілерді калориметрикалық жарғышта күйдіру есебінен айқындалады);
метаболиттермен, ағза тіршілігінің азығымен байланысты.
Кейінірек Л. Седлачек бұл өлшеулерді түрлі бактерияларға жоғары деңгейдегі дəлдікпен қайталап шықты. Ол өзі жүргізген тəжірибенің басында жəне соңында мəдени ортаның жану жылуының азаюын бактерия өрбімесі (мəдениет) жылу ұстау жəне жылу азығы жиынтығымен салыстырды.
Термодинамиканың бірінші заңын биологиялық жүйелер үшін қолдану Тірі жүйелер үшін термодинамиканың бірінші заңы былай тұжырымдалады:
Тірі организмдердегі жұмыстың барлық түрі қоректік заттардың тотығуы кезінде бөлінетін энергияның эквивалентті мөлшері есебінен атқарылады.