При сжатии газа под поршнем молекулы газа ударяются о поршень, движущийся им навстречу. При этом энергия каждой молекулы в результате столкновения увеличивается — так же, как увеличивается энергия теннисного мяча при столкновении с ракеткой, движущейся ему навстречу. Это увеличение энергии молекул и приводит к повышению температуры газа.
При расширении газа его молекулы, наоборот, ударяются о поршень, «убегающий» от них. В таком случае энергия молекулы после столкновения уменьшается (теннисисты подобным образом мягко «гасят» скорость мяча при столкновении с ракеткой: они двигают ее не навстречу мячу, а в противоположную сторону — в сторону движения мяча). Это уменьшение энергии молекул и приводит к понижению температуры газа.