Melkein minkä tahansa lämpömoottorin toiminta perustuu sellaiseen termodynaamiseen ilmiöön kuin kaasun paisumisen tai puristuksen aikana tekemä työ. Tässä on syytä muistaa, että fysiikassa työ ymmärretään määrällisenä mittana, joka kuvaa tietyn voiman vaikutusta kehoon. Tämän mukaisesti kaasun työ, jonka välttämätön ehto on sen tilavuuden muutos, ei ole muuta kuin paineen ja tämän tilavuuden muutoksen tulos.
Kaasun toiminta tilavuuden muutoksilla voi olla sekä isobarista että isotermistä. Lisäksi itse laajennusprosessi voi olla mieliv altainen. Kaasun isobarisen laajenemisen aikana tekemä työ voidaan löytää seuraavalla kaavalla:
A=pΔV, jossa p on kaasunpaineen kvantitatiivinen ominaisuus ja ΔV on alku- ja lopputilavuuden välinen ero.
Kaasun mieliv altainen laajenemisprosessi fysiikassa esitetään tavallisesti erillisten isobaaristen ja isokoristen prosessien sarjana. Jälkimmäisille on ominaista se, että kaasun työ ja sen kvantitatiiviset indikaattorit ovat nolla, koska mäntä ei liiku sylinterissä. klosellaisissa olosuhteissa käy ilmi, että kaasun työ mieliv altaisessa prosessissa muuttuu suoraan suhteessa sen astian tilavuuden kasvuun, jossa mäntä liikkuu.
Jos vertaamme kaasun paisumisen ja puristuksen aikana tekemää työtä, voidaan huomata, että paisumisen aikana männän siirtymävektorin suunta on sama kuin itse tämän kaasun painevoiman vektori, joten skalaarilaskennassa kaasun työ on positiivinen ja ulkoiset voimat negatiivisia. Kun kaasua puristetaan, ulkoisten voimien vektori osuu jo yhteen sylinterin yleisen liikesuunnan kanssa, joten niiden työ on positiivinen ja kaasun työ negatiivinen.
Käsitteen "kaasun tekemä työ" huomioon ottaminen on epätäydellistä, jos emme kosketa myös adiabaattisia prosesseja. Termodynamiikassa tällainen ilmiö ymmärretään prosessiksi, jossa ei tapahdu lämmönvaihtoa minkään ulkoisen kappaleen kanssa.
Tämä on mahdollista esimerkiksi siinä tapauksessa, että työmännällä varustetussa astiassa on hyvä lämmöneristys. Lisäksi kaasun puristus- tai laajenemisprosessit voidaan rinnastaa adiabaattisiin, jos kaasun tilavuuden muutosaika on paljon lyhyempi kuin aikaväli, jonka aikana ympäröivien kappaleiden ja kaasun välillä vallitsee lämpötasapaino.
Yleisin adiabaattinen prosessi jokapäiväisessä elämässä voidaan pitää männän työtä polttomoottorissa. Tämän prosessin olemus on seuraava: kuten termodynamiikan ensimmäisestä säännöstä tiedetään, kaasun sisäisen energian muutoson kvantitatiivisesti yhtä suuri kuin ulkopuolelta suunnattujen voimien työ. Tämä työ on positiivinen sen suunnassa, ja siksi kaasun sisäinen energia kasvaa ja sen lämpötila nousee. Tällaisissa alkuolosuhteissa on selvää, että adiabaattisen laajenemisen aikana kaasun työ tapahtuu sen sisäisen energian vähenemisen vuoksi, vastaavasti lämpötila tässä prosessissa laskee.
