Все виды энергии могут взаимно превращаться в строго равных друг другу количествах, т.е. энергия не возникает из ничего и не исчезает, а переходит из одного вида в другой

Внутренняя энергия полностью изолированной системы есть величина постоянная.

Подведём извне к телу некоторое количество тепла , которое будет затрачено вначале на изменение внутренней энергии   полезной  работы  

                          (5.3)

для 1кг массы

                        (5.4)

  Уравнения (5.3) и (5.4) уравнениями первого начала по внешнему балансу тепла и работы.  Они отражают только взаимодействие тела с окружающей средой,  не учитывают необратимые потери, которые имеют место в реальных системах при взаимодействии тела с окружающей средой, и отражают только обратимые процессы при этих взаимодействиях.

В реальных условиях обратимые процессы отсутствуют, поэтому эффективная полезная работа всегда меньше обратимой термодинамической работы на величину необратимых потерь

   , где

-эффективная полезная работа;

  -термодинамическая работа;

 -работа потерь.

Работа потерь согласно тепловому эквиваленту превратится в теплоту внутреннего теплообмена тела  , которая возвращается телу, т.е. идёт на его нагрев.

В соответствии с (5.2)        

  таким образом, в реальных процессах тело получает теплоту, подведённую извне и теплоту внутреннего теплообмена

, где

приведённый теплообмен тела.

Учитывая вышеизложенное уравнение первого начала для реальных термодинамических систем будет

                      (5.5)

Уравнение (5.5) называют уравнением первого начала термодинамики по балансу рабочего тела.Оно справедливо для всех реальных процессов.