Hukum pertama termodinamika sebenarnya adalah kekekalan tenaga yang menghubungkan antara usaha yang dilakukan pada sistem, panas yang ditambahkan atau dikurangkan, dan tenaga dalam sistem.

Hukum pertama termodinamika menyatakan:

Panas yang ditambahkan pada suatu sistem sama dengan perubahan energi internal sistem ditambah usaha yang dilakukan oleh sistem.

Jika usaha dilakukan oleh sistem pada lingkungan misalkan gas mengembang sehingga volume tabung membesar maka usaha W bertanda positif (+). Jika usaha dilakukan pada sistem, misalkan volume mengecil maka dilakukan usaha pada sistem atau W bertanda negatif (). Jika positif artinya panas diberikan kepada sistem, Q bertanda negatif jika panas keluar dari sistem.

Pada proses isokhorik, usaha yang dilakukan gas adalah nol, maka Q = Δ U. Dengan demikian semua kalor yang masuk digunakan untuk menaikkan tenaga dalam sistem.

Kapasitas Kalor Gas

Kapasitas kalor merupakan kemampuan gas untuk menyerap atau melepas kalor tiap satuan suhu. Jadi kapasitas kalor adalah jumlah kalor yang diperlukan (Q) untuk menaikkan suhu gas (ΔT) sebesar 1 Kelvin.

Kapasitas kalor gas monoatomik

Kapasitas kalor gas diatomik

Kapasitas kalor untuk gas diatomik dan poliatomik tergantung pada derajat kebebasan.