A Primeira Lei da Termodinâmica promove conservação de energia ao relacionar o calor com a energia interna e o trabalho realizado pelo gás ou sobre ele. Em uma transformação gasosa, o trabalho está relacionado à troca ou à transformação de energia que leva ao deslocamento da massa de gás e, com isso, a uma variação de volume. A energia interna e a Lei de Joule dos Gases Ideais é uma função exclusiva da temperatura absoluta. Os principais processos termodinâmicos são analisados sob o ponto de vista da Primeira Lei da Termodinâmica, de forma a verificar as transformações isotérmica, isocórica, isobárica e adiabática. As transformações cíclicas são aquelas em que o estado termodinâmico inicial e final coincidem, construindo, consequentemente, um ciclo.
Já na Segunda Lei da Termodinâmica, serão estudadas as restrições nessa conversão calor → trabalho. De acordo com a Segunda Lei da Termodinâmica, para existir uma conversão de modo contínuo de calor em trabalho, a máquina térmica deve operar em ciclo, entre duas fontes térmicas (T1 e T2) e sendo uma fonte quente e outra fonte fria, em que a máquina retira calor da fonte quente (Q1) e converte-o parcialmente em trabalho (𝛕) sendo o restante rejeitado para a fonte fria (Q2).