Kai dujos plečiasi, pavyzdžiui, verdant vandeniui puode, kylantys garai atlieka darbą, judindami dangtį. Šiluminėse mašinose besiplečiančios dujos verčia judėti stūmoklį. Dujų slėgio jėga, veikdama stūmoklį, atlieka darbą. Šis darbas apskaičiuojamas pagal formulę \(A' = p\Delta V\), kur \(p\) – dujų slėgis, o \(\Delta V\) – tūrio pokytis \(( V_2 - V_1 )\). Dujoms plečiantis, jų slėgimo jėgos ir stūmoklio poslinkio kryptys sutampa, todėl darbas yra teigiamas. Besiplečiančių dujų vidinė energija mažėja, todėl jos aušta.

Termodinamikoje darbas yra susijęs su dujų slėgio jėgos veikimu, o ne su mechaninėmis jėgomis, kaip sunkio, tamprumo ar trinties. Šis darbas atliekamas, pavyzdžiui, vidaus degimo varikliuose ar pneumatiniuose įrenginiuose, kur besiplečiančios dujos judina įrenginio dalis ir keičia savo tūrį. Termodinaminis darbas, panašiai kaip ir mechanikoje, gali būti išreikštas energijos pokyčiu, bet šiuo atveju – vidinės energijos pokyčiu.

Darbas termodinamikoje gali būti vaizduojamas geometriškai. Izobarinio proceso metu (kai slėgis pastovus) dujų atliekamas darbas atitinka stačiakampio plotą slėgio ir tūrio grafike. Izochorinio proceso metu (kai tūris pastovus) darbas neatliekamas, nes tūrio pokytis lygus nuliui. Izoterminio proceso metu (kai temperatūra pastovi) dujų atliekamas darbas lygus figūros, apribotos grafiko, tūrio ašies ir statmenų atkarpų, plotui.

Slegiamų dujų darbas apskaičiuojamas ta pačia formule, kaip ir besiplečiančių dujų (\(A' = p\Delta V\)), tačiau, kadangi dujų tūris mažėja (\(\Delta V < 0\)), darbas yra neigiamas (\(A' < 0\)). Slegiant dujas, didėja jų molekulių greitis, todėl didėja ir vidinė energija. Išorinių jėgų atliekamas darbas (\(A\)) yra priešingo ženklo nei dujų darbas (\(A'\)): \(A = -A' = -p\Delta V\). Tai reiškia, kad dujoms plečiantis, išorinės jėgos atlieka neigiamą darbą, o dujas slegiant – teigiamą.