热力学基本方程（fundamental equation）是热力学第一、第二定律的结合，其公式为：
根据内能的定义（热力学第一定律内容），可知
根据焓的定义 \(\text{d}q_{rev}=T\text{d}S\) (热力学第二定律)，将上面的\(\text{d}q\)进行替换。然后假设 \(\text{d}w =\text{d}w_{rev}=-p\text{d}V\) (rev表示可逆过程)，则上式可写为：
该公式同时适用可逆和不可逆过程。
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