熱力学第一法則：
$$ \Delta U = Q + W $$例：気体に 300 J の熱を加え、同時に外部から 100 J の仕事をした場合：
$$ \Delta U = 300 + 100 = 400\,\text{J} $$内部エネルギーは 400 J 増加（温度上昇）します。
例：気体に 200 J の熱を加えたが、気体が膨張して外部に 250 J の仕事をした場合：
$$ \Delta U = 200 + (-250) = -50\,\text{J} $$内部エネルギーは 50 J 減少（温度低下）します。
熱力学第一法則 \(\Delta U = Q + W\) はエネルギー保存則の熱力学版です。内部エネルギーを変化させる方法は「熱を加える」と「仕事をされる」の2つです。
日本の高校物理の教科書では、\(W\) は「気体がされた仕事」を正とする（\(\Delta U = Q + W\)）のが一般的です。
一方、大学の熱力学では「気体がした仕事」を正とする流儀もあり、その場合は \(\Delta U = Q - W'\) と書きます。
どちらの流儀でも物理的に同じ内容を表しています。問題を解くときは、符号の定義を確認しましょう。
\(Q\) と \(W\) の正負に注意！ 「気体が受ける」方向を正とします。気体が膨張して外部に仕事をするとき \(W < 0\) です。等温変化（\(\Delta U = 0\)）なら \(Q = -W\)（受け取った熱 = 外部にした仕事）です。