จากทฤษฎีจลน์ของแก๊ส พลังงานจล์เฉลี่ยของแก๊สหนึ่งโมเลกุลเท่ากับ

 สำหรับระบบแก๊สอุดมคติที่มี N โมเลกุล พลังงานภายในระบบซึ่งหมายถึงพลังงานภายในของแก๊สจะมีค่าเท่ากับ  $\frac{3}{\text{2}}Nk_BT$  

เมื่อ $\ Nk_BT=nRT\ \$  ดังนั้นพลังงานภายในระบบเท่ากับ  $\frac{\text{3}}{2}nRT$  

จากสมการ $U=\frac{\text{3}}{\text{2}}nRT$  ถ้าจำนวนโมลของแก๊สมีค่าคงตัว พลังงานภายในระบบจะขึ้นกับอุณหภูมิเพียงอย่างเดียว

 หากเขียนสมการพลังงานภายในระบบเป็น $U=\frac{\text{3}}{\text{2}}PV$  แสดงว่าพลังงานภายในระบบขึ้นกับความดันหรือปริมาตรอย่างใดอย่างหนึ่ง

 แก๊สอุดมคติ 0.20 โมล ที่อุณหภูมิ 300 เคลวิน มีพลังงานภายในระบบเป็นกี่เท่าของค่าคงตัวแก๊ส(R) เมื่อ $U=\frac{\text{3}}{\text{2}}nRT$  

 ถ้าพลังงานจลน์เฉลี่ยของแก๊สจำนวน N โมเลกุล ในระบบหนึ่ง เป็น $\overline{E_k}$ จูล จะมีพลังงานภายในระบบเป็นดังข้อใด 

แก๊สอุดมคติบรรจุในปริมาตร 20 ลิตร ความดัน 50 กิโลพาสคัล อุณหภูมิ 300 เคลวิน จะมีพลังงานภายในดังข้อใด เมื่อ  $U=\frac{\text{3}}{\text{2}}PV$  

ถ้าแรงภายนอกมีค่าตามสมการ F_external = F_gas แล้ว ผลที่ปรากฏกับลูกสูบอาจจะเป็นไปได้ตามข้อ 1 , 2 และ 3 ในภาพ

ตามรูป ลูกสูบไม่เคลื่อนที่เป็นผลให้ไม่เกิดงาน

จากรูป งานที่ทำโดยแก๊สมีค่าเป็นบวก

จากรูป งานที่ทำโดยแก๊สมีค่าเป็นบวก

 แก๊สอุดมคติบรรจุในภาชนะปริมาตรเริ่มต้น 1.0 ลิตร อุณหภูมิ 350 เคลวิน ความดัน 100000 พาสคัล เมื่อเกิดการเปลี่ยนแปลงแบบความดันคงตัว จนมีปริมาตร 3.0 ลิตร งานที่ทำโดยแก๊สจะมีค่าเท่ากับ 100 จูล เมื่อ $W=P\Delta V$  

งานที่ทำโดยแก๊สจะมีค่าเป็น 0 เมื่อปริมาตรคงตัว

จาก $W=P\Delta V$  หากแก๊สอุดมคติมีปริมาตร 1.0 ลิตร หดตัวเหลือ  $\frac{\text{1}}{\text{4}}$  ของปริมาณเดิม โดยความดันคงตัวที่ 100 กิโลพาสคัล งานที่ทำโดยแก๊สจะมีค่าเป็นลบ

จากภาพจะได้งานมีค่าเป็นลบ เนื่องจากแก๊สหดตัว

เมื่อแก๊สขยายตัวโดยไม่ได้รับความร้อน อุณหภูมิจะลดลง

เมื่อแก๊สถูกบีบอัดปริมาตร โดยไม่ได้รับหรือคายความร้อน อุณหภูมิของแก๊สจะเพิ่มขึ้น

เมื่อระบบแก๊สอุดมคติได้รับพลังงานความร้อนและไม่มีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ ปริมาตรของระบบจะลดลง

เมื่อระบบแก๊สอุดมคติสูญเสียพลังงานความร้อน และขณะเดียวกันเกิดการขยายตัว พลังงานภายในระบบจะลดลง