В идеальном газе в тепловой машине внутренняя энергия газа изменяется в соответствии с первым началом термодинамики, которое гласит, что изменение внутренней энергии газа равно разнице между количеством теплоты, полученным газом, и работой, совершенной газом:
ΔU = Q1 - Q2 - A'
Где ΔU - изменение внутренней энергии газа, Q1 - полученная от нагревателя теплота, Q2 - отданная холодильнику теплота, а A' - совершенная газом работа за цикл.