يعد القانون الأول للديناميكا الحرارية - المعروف أيضًا باسم قانون حفظ الطاقة - أحد أهم القوانين التي تحكم سلوك الأنظمة الفيزيائية. هذا القانون يعلن أنه ضمن عملية معينة، فإن مجموع الطاقة الداخلة والخارجة لنظام مغلق يبقى ثابتًا. بمعنى آخر، طاقة النظام تتغير فقط نتيجة للعمل الواقع عليه من الخارج، ولكنها لا تفنى ولا تنشأ من العدم.
في أبسط أشكالها، يمكن فهم هذه النظريّة باستخدام مثال بسيط للغاية. تخيل كرة تسقط من ارتفاع أعلى إلى مستوى الأرض. هنا، الطاقة الكلية للنظام (كرة+الأرض) تبقى مستمرة. عند سقوط الكرة، يتم تحويل جزء من الطاقة الكامنة الموجودة فيها (الطاقة المرتبطة بموقع الجسم بالنسبة للمستوى المرجعي) إلى طاقة حركية (الطاقة المرتبطة بحركة الجسم). وهكذا، وبحسب القانون الأول للديناميكا الحرارية، الطاقتان مجتمعتان يشكلان النظام الإجمالي والثابت.
تطبيقات هذا القانون كثيرة ومتنوعة جداً عبر مجالات العلوم الطبيعية المختلفة. في الهندسة مثلاً، يستخدم لتصميم المحركات والأجهزة الأخرى بناءً على الفعالية الحراريّة لها ومعادلات تدفق الطاقة. وفي الاقتصاد، يساعد في دراسات الاستدامة البيئية وقياس فعالية استخدام الموارد الطبيعية.
وبالتالي، يعد القانون الأول للديناميكا الحرارية أساساً حيوياً لفهم كيفية عمل العالم حولنا وكيف يمكننا التعامل معه بشكل أكثر كفاءة واستخداماً متوازنًا لموارده الثمينة.
