Tre situazioni fondamentali mostrano come cambia il bilancio energetico a seconda di quali scambi sono presenti: riscaldamento a volume costante (nessun lavoro), riscaldamento con pistone mobile (compare il lavoro dell’atmosfera) ed espansione libera nel vuoto (tutti gli scambi nulli). In ogni caso il primo principio è lo stesso: cambia solo quali termini sopravvivono.