Determinado sistema percorre um ciclo, passando do estado 1 para o estado 2 pelo percurso P e voltando do estado 2 para o estado 1 pelo caminho Q. Pela primeira lei da termodinâmica, a diferença entre calor trocado e trabalho trocado é a mesma para os dois caminhos.

Essa diferença é a propriedade denominada energia, E, que é definida como