En el primer paso en el cual el gas se expansiona isotérmicamente a la temperatura T₁ , desde el volumen V₁ a V₂, nuestro gas (sistema) realiza trabajo W₁ contra el exterior, y para que se mantenga la temperatura constante, debemos cederle una cantidad de energía en forma de calor Q₁. En ese paso del volumen V₁ al V₂ se debe cumplir la ecuación de estado del gas ideal, es decir P.V = n.R.T₁.

El trabajo realizado en este proceso puede venir dado por las expresiones:

a)

b)