热力学第一定律

热力学第一定律，是宇宙严格的记账规则：能量既不能被创造，也不能被消灭，只能被搬移或改变形式。把它想成一个谁也不能偷偷印钞、也不能悄悄抽走的银行账户。进来的每一块钱都来自某处，出去的每一块钱也去了某处。总额永远守恒。能量的行为正是如此。

用到一个系统上，这条定律说：它内能的变化，等于流入的热加上对它做的功，即 ΔU = q + w。如果你给气体加热，又把它压缩，这两笔「存入」都会抬高它的内能。如果它膨胀着向外推、同时又散失了热，这两笔「支出」都会让它降低。内能就是那个不断更新的余额，而热与功是这个账户唯二的变动方式。

这正是为什么没有任何机器能凭空永远运转——所谓「凭空造出能量」的永动机是被禁止的。第一定律并不告诉你变化会朝哪个方向走（那是第二定律的活儿）；它只坚持：无论发生什么，能量这本账都必须分毫不差地对上。