Изменение внутренней энергии термодинамической системы, получившей количество теплоты Q, можно выразить с помощью первого закона термодинамики. Согласно этому закону, изменение внутренней энергии (ΔU) равно сумме полученного количества теплоты (Q) и работы (W), совершенной над системой:
ΔU = Q + W
Если система получает количество теплоты Q, то она может совершать работу или изменять свою внутреннюю энергию. Если работа положительна (W > 0), то внутренняя энергия системы будет увеличиваться (ΔU > 0). Если же работа отрицательна (W < 0), то внутренняя энергия системы будет уменьшаться (ΔU < 0).
Аналогично, если система отдает количество теплоты Q, то изменение внутренней энергии будет определяться как:
ΔU = Q - W
Если работа положительна (W > 0), то внутренняя энергия системы будет уменьшаться (ΔU < 0). Если работа отрицательна (W < 0), то внутренняя энергия системы будет увеличиваться (ΔU > 0).
В обоих случаях изменение внутренней энергии системы будет зависеть от сочетания полученной или отданной теплоты и работы, совершенной над системой.