Gandrīz jebkura siltumdzinēja darbības pamatā ir tāda termodinamiska parādība kā darbs, ko veic gāze izplešanās vai saspiešanas laikā. Šeit der atcerēties, ka fizikā darbs tiek saprasts kā kvantitatīvs mērs, kas raksturo noteikta spēka iedarbību uz ķermeni. Saskaņā ar to gāzes darbība, kuras nepieciešamais nosacījums ir tās tilpuma izmaiņas, nav nekas cits kā spiediena un šo tilpuma izmaiņu reizinājums.
Gāzes darbs, mainoties tās tilpumam, var būt gan izobārisks, gan izotermisks. Turklāt pats paplašināšanas process var būt arī patvaļīgs. Darbu, ko gāze veic izobāriskās izplešanās laikā, var atrast, izmantojot šādu formulu:
A=pΔV, kur p ir gāzes spiediena kvantitatīvais raksturlielums un ΔV ir atšķirība starp sākotnējo un galīgo tilpumu.
Patvaļīgas gāzes izplešanās process fizikā parasti tiek attēlots kā atsevišķu izobāro un izohorisko procesu secība. Pēdējie ir raksturīgi ar to, ka gāzes darbs, kā arī tās kvantitatīvie rādītāji ir vienādi ar nulli, jo virzulis cilindrā nekustas. Plkstšādos apstākļos izrādās, ka gāzes darbs patvaļīgā procesā mainīsies tieši proporcionāli trauka tilpuma pieaugumam, kurā kustas virzulis.
Ja salīdzinām gāzes veikto darbu izplešanās un saspiešanas laikā, tad var atzīmēt, ka izplešanās laikā virzuļa pārvietošanās vektora virziens sakrīt ar pašas šīs gāzes spiediena spēka vektoru, tāpēc skalārajos aprēķinos gāzes darbs ir pozitīvs, un ārējie spēki ir negatīvi. Kad gāze tiek saspiesta, ārējo spēku vektors jau sakrīt ar cilindra vispārējo kustības virzienu, tāpēc to darbs ir pozitīvs, bet gāzes darbs ir negatīvs.
Jēdziena "darbs, ko veic gāze" izskatīšana būs nepilnīga, ja neskarsim arī adiabātiskus procesus. Termodinamikā ar šādu parādību saprot procesu, kad nenotiek siltuma apmaiņa ar kādiem ārējiem ķermeņiem.
Tas ir iespējams, piemēram, gadījumā, ja tvertne ar darba virzuli ir nodrošināta ar labu siltumizolāciju. Turklāt gāzes saspiešanas vai izplešanās procesus var pielīdzināt adiabātiskiem, ja gāzes tilpuma izmaiņu laiks ir daudz mazāks par laika intervālu, kurā starp apkārtējiem ķermeņiem un gāzi iestājas termiskais līdzsvars.
Par visizplatītāko adiabātisko procesu ikdienā var uzskatīt virzuļa darbu iekšdedzes dzinējā. Šī procesa būtība ir šāda: kā zināms no pirmā termodinamikas likuma, gāzes iekšējās enerģijas izmaiņaskvantitatīvi būs vienāds ar no ārpuses virzīto spēku darbu. Šis darbs ir pozitīvs savā virzienā, un tāpēc palielināsies gāzes iekšējā enerģija un paaugstināsies tās temperatūra. Šādos sākuma apstākļos ir skaidrs, ka adiabātiskās izplešanās laikā gāzes darbs notiks tās iekšējās enerģijas samazināšanās dēļ, attiecīgi temperatūra šajā procesā samazināsies.
