Согласно первому закону термодинамики 
При изобарном расширении газ совершает работу, потому что объем газа увеличивается. Но и внутренняя энергия газа тоже увеличивается, так как при изобарном расширении газ нагревается (см. § 26. Газовые процессы), а внутренняя энергия идеального газа пропорциональна его абсолютной температуре. Таким образом, при изобарном расширении только часть подведенного к газу количества теплоты переходит в работу. Наша задача — определить, какая именно часть.
Найдем соотношение между совершенной газом работой 
и изменением внутренней энергии газа 
при изобарном процессе. Мы уже знаем, что в данном случае 
где 
— давление газа, 
— изменение его объема. Внутренняя энергия газа 
поэтому при изобарном процессе, когда давление остается постоянным, 
Сравнивая это выражение с формулой для работы, получаем, что 
Таким образом, в данном случае первый закон термодинамики 
принимает вид 
Представляя это соотношение в виде 
мы видим, что при изобарном расширении только 2/5 подведенной к газу энергии расходуется на совершение работы. Подставляя численные данные, получаем, что в данном случае 