V soustavě, která je v rovnováze a která jako celek nevykonává ani translační, ani rotační pohyb, se celková energie soustavy rovná její vnitřní energii U. Pro takovou soustavu má první termodynamický princip tento tvar:
. (1,3,1)
První termodynamický princip vyjadřuje v termodynamice zákon zachování energie.
Rovnici (1.3.1) lze přepsat ve tvaru
, (1,3,2)
z něhož plyne první termodynamický princip v tomto znění (perpetuum mobile prvního druhu):