.热力学通常会使用理想气体的概念作为教学目的，并作为工作系统的近似。理想气体是由可被视为点的粒子所组成之气体，这些粒子只会因弹性碰撞而互动，且其自由平均路径远大于其半径。此类系统可使用单原子气体（如氦气或其他惰性气体）来近似。这里的动能仅包含个别粒子的平移动能。单原子粒子不会旋转或振动，也不会被激发到更高的能阶，除非在非常高的温度时。因此，理想气体的内能变化可是只透过其动能的变化来描述。在理想气体里，动能完全由该系统的压力、容量与热力学温度来决定。理想气体的内能会正比于其质量（莫耳数）N 与温度