Գրեթե ցանկացած ջերմային շարժիչի գործունեությունը հիմնված է այնպիսի թերմոդինամիկական երևույթի վրա, ինչպիսին է գազի աշխատանքը ընդարձակման կամ սեղմման ժամանակ: Այստեղ հարկ է հիշել, որ ֆիզիկայում աշխատանքը հասկացվում է որպես քանակական միջոց, որը բնութագրում է որոշակի ուժի գործողությունը մարմնի վրա։ Համապատասխանաբար, գազի աշխատանքը, որի համար անհրաժեշտ պայմանը նրա ծավալի փոփոխությունն է, ոչ այլ ինչ է, քան ճնշման և ծավալի այս փոփոխության արտադրյալը։
Գազի աշխատանքը իր ծավալի փոփոխությամբ կարող է լինել և՛ իզոբարային, և՛ իզոթերմային: Բացի այդ, ընդլայնման գործընթացն ինքնին կարող է լինել նաև կամայական: Իզոբարային ընդարձակման ժամանակ գազի կատարած աշխատանքը կարելի է գտնել հետևյալ բանաձևով՝
A=pΔV, որում p-ը գազի ճնշման քանակական բնութագիրն է, իսկ ΔV-ն սկզբնական և վերջնական ծավալի տարբերությունն է:
Գազի կամայական ընդլայնման գործընթացը ֆիզիկայում սովորաբար ներկայացված է որպես առանձին իզոբար և իզոխորիկ գործընթացների հաջորդականություն։ Վերջիններս բնութագրվում են նրանով, որ գազի աշխատանքը, ինչպես նաև նրա քանակական ցուցանիշները հավասար են զրոյի, քանի որ մխոցը չի շարժվում բալոնում։ ժամընման պայմաններում ստացվում է, որ գազի աշխատանքը կամայական գործընթացում կփոխվի ուղիղ համեմատական այն նավի ծավալի ավելացմանը, որով շարժվում է մխոցը։
Եթե համեմատենք գազի կատարած աշխատանքը ընդարձակման և սեղմման ժամանակ, ապա կարելի է նկատել, որ ընդլայնման ժամանակ մխոցի տեղաշարժի վեկտորի ուղղությունը համընկնում է հենց այս գազի ճնշման ուժի վեկտորի հետ, հետևաբար. Սկալյար հաշվարկում գազի աշխատանքը դրական է, իսկ արտաքին ուժերը՝ բացասական։ Երբ գազը սեղմվում է, արտաքին ուժերի վեկտորն արդեն համընկնում է բալոնի շարժման ընդհանուր ուղղության հետ, ուստի նրանց աշխատանքը դրական է, իսկ գազի աշխատանքը՝ բացասական։
«Գազով կատարված աշխատանք» հասկացության դիտարկումը թերի կլինի, եթե չանդրադառնանք նաև ադիաբատիկ գործընթացներին։ Թերմոդինամիկայի մեջ նման երևույթը հասկացվում է որպես գործընթաց, երբ որևէ արտաքին մարմնի հետ ջերմափոխանակություն չկա։
Դա հնարավոր է, օրինակ, այն դեպքում, երբ աշխատող մխոցով անոթը ապահովված է լավ ջերմամեկուսացումով։ Բացի այդ, գազի սեղմման կամ ընդարձակման գործընթացները կարող են հավասարվել ադիաբատիկի, եթե գազի ծավալի փոփոխության ժամանակը շատ ավելի փոքր է, քան այն ժամանակային միջակայքը, որի ընթացքում ջերմային հավասարակշռություն է տեղի ունենում շրջակա մարմինների և գազի միջև:
Առօրյա կյանքում ամենատարածված ադիաբատիկ պրոցեսը կարելի է համարել ներքին այրման շարժիչում մխոցի աշխատանքը: Այս գործընթացի էությունը հետևյալն է՝ ինչպես հայտնի է թերմոդինամիկայի առաջին օրենքից՝ գազի ներքին էներգիայի փոփոխություն.քանակապես հավասար կլինի դրսից ուղղվող ուժերի աշխատանքին։ Այս աշխատանքը դրական է իր ուղղությամբ, և, հետևաբար, գազի ներքին էներգիան կավելանա, և նրա ջերմաստիճանը կբարձրանա։ Նման սկզբնական պայմաններում պարզ է, որ ադիաբատիկ ընդարձակման ժամանակ գազի աշխատանքը տեղի կունենա նրա ներքին էներգիայի նվազման պատճառով, համապատասխանաբար, ջերմաստիճանն այս գործընթացում կնվազի։
