自由膨胀过程w=0的原因是内能只与温度有关，只要温度不变，那么内能U就保持不变，理想气体内能的变化量等于吸放热量与做功量的和，气体不对环境做功。

自由膨胀（英语：freeexpansion）是一种不可逆的热力学过程，过程中气体在一个绝热的系统内膨胀，外界和系统之间没有功和热的交换。“自由”二字是指膨胀时气体不受外界阻碍。