Zmena vnútornej energie
Vnútorná energia sa môže meniť, teda sústava môže prejsť z počiatočného stavu do konečného stavu , no aby k tomu došlo, musí nastať nejaký dej. Existujú pritom iba dva spôsoby, ako vnútornú energiu zmeniť.
Prvým je konanie práce W. Keď okolie koná prácu na sústave, jej vnútorná energia rastie, a naopak, keď sústava koná prácu na okolí, jej vnútorná energia klesá.
Ak si šúchaš ruky, trením konáš prácu na pokožke a tá sa zohrieva. Keď kováč búcha kladivom do rozžeraveného železa, koná prácu na kove a ten sa ďalej zohrieva. Ak opakovane ohýbaš drôt tam a späť, v mieste ohybu citeľne zteplie. A keď mixér mieša vodu, jeho lopatky konajú prácu na kvapaline a voda sa po dlhšom miešaní mierne zohreje.
Opačný smer nastáva vtedy, keď prácu koná sústava.
Plyn vo valci tlačí piest, koná prácu na okolí a pritom sa ochladzuje, čo využíva každý spaľovací motor. Stlačený vzduch pri vypustení zo spreja rýchlo expanduje, koná prácu proti okolitému vzduchu a nádobka sa citeľne ochladí. A oxid uhličitý pri otvorení fľaše sódy tiež prudko expanduje, koná prácu na okolí a ochladí sa natoľko, že na hrdle fľaše vznikne drobná hmla zo skondenzovanej vlhkosti.
Druhým spôsobom je tepelná výmena Q, teda odovzdávanie energie bez konania práce, ku ktorému dochádza vždy, keď je medzi sústavou a okolím rozdiel teplôt. Teplo pritom prechádza vždy z teplejšieho telesa na chladnejšie a nikdy naopak.
Hrnček s čajom na stole odovzdáva teplo okoliu, hoci na ňom nikto žiadnu prácu nekoná, a časom sa ochladí na izbovú teplotu. Ľadová kocka v limonáde naopak prijíma teplo z teplejšej tekutiny a topí sa.
Oba spôsoby, konanie práce aj tepelná výmena, môžu prebiehať aj súčasne.