계를 먼저 정하기
기체가 든 용기를 생각할 때 기체만 계로 볼 수도 있고 용기까지 포함할 수도 있다. 경계가 달라지면 무엇이 바깥에서 들어오고 나가는 에너지인지가 달라진다. 에너지 보존을 계산하기 전에 대상을 명확히 정해야 한다.
열과 일의 두 경로
물질이 드나들지 않고 운동 및 위치 에너지 변화가 무시되는 계에서, 들어온 열을 Q, 계가 바깥에 한 일을 W라고 정하면 내부 에너지 변화는 Q-W로 나타낼 수 있다. 바깥에서 계에 한 일을 양수로 쓰는 규약도 있으므로 식의 기호만 비교해서 모순이라고 판단해서는 안 된다.
내부 에너지와 전달량
내부 에너지는 계의 상태를 나타내는 양이다. 반면 열과 일은 계가 과정을 거치며 에너지를 주고받는 방식이다. 물체 안에 열과 일이 각각 저장되어 있다고 해석하는 것보다, 상태와 전달 과정을 구분하는 편이 정확하다.
어떤 변화가 가능한가
첫째 법칙은 에너지가 사라지거나 무에서 생기지 않는다는 수지를 정한다. 하지만 에너지 수지가 맞는 모든 과정이 실제로 저절로 일어나는 것은 아니다. 변화의 방향과 열을 일로 바꾸는 제약은 둘째 법칙을 함께 살펴야 한다.