Изотермическое расширение газа эффективнее адиабатического, потому что при изотермическом расширении внутренняя энергия газа остаётся неизменной. 4 Это происходит из-за того, что в процессе расширения теплообмен с окружающей средой поддерживает постоянную температуру, и всё выделившееся или поглощённое тепло компенсируется теплообменом с окружающей средой. 4

При адиабатическом расширении внутренняя энергия газа используется исключительно для совершения работы, и нет теплового потока между системой и окружающей средой. 4 В этом случае внутренняя энергия газа преобразуется в механическую работу, не изменяя температуру системы. 4

Таким образом, при изотермическом расширении всё подведённое к газу тепло идёт на совершение газом работы, в то время как при адиабатическом расширении внутренняя энергия газа используется полностью для совершения работы без теплообмена с окружающей средой. 13