Как мы уже знаем (см. § 27. Температура и средняя кинетическая энергия молекул газа), внутренняя энергия идеального газа 
зависит только от температуры и от количества вещества (числа молей). В частности, внутренняя энергия идеального газа при данной температуре не зависит от давления газа — поэтому данные о давлении газов в условии задачи являются лишними.
Оба газа, по условию, имеют одинаковые температуры, поэтому отношение внутренних энергий газов равно отношению количеств вещества в этих образцах газов: 
Количество вещества 
где 
— масса газа, а 
— его молярная масса. Поскольку по условию массы газов равны, 
Следовательно, 
Обратите внимание: хотя массы газов и их температуры равны, внутренняя энергия гелия в 5 раз больше внутренней энергии неона. Обусловлено это тем, что средние кинетические энергии молекул обоих газов при равной температуре одинаковы, а при равных массах газов число молекул в образце гелия в 5 раз больше, чем в образце неона, так как молекулы гелия имеют меньшую массу.