En el año 1844 Joule realizó un experimento en el que dejaba que un gas se expandiera desde un recipiente dado (a la izquierda en ambas imágenes) hacia el vacío que se había generado en otro (a la derecha).
Ambos recipientes estaban inmersos en agua y con un termómetro se comprobó que la temperatura no cambiaba durante el proceso.
La importancia del experimento radica en el hecho de que como el gas se expande contra una presión de oposición cero, el gas no realiza trabajo.
Si no se realiza trabajo ni hay intercambio de calor con el entorno (ya que no varía la temperatura) por el Primer Principio de la Termodinámica podemos concluir que la energía interna se mantiene constante.
Vemos así que la energía interna no cambia ni con la presión ni con el volumen con lo que podemos inferir que la energía interna solamente depende de la temperatura.
No en vano experimentos más recientes con termómetros más precisos han mostrado que la temperatura sí que cambia un poco, tanto más cuanto más se aleja el gas utilizado de comportarse como un gas ideal.
De todo ello se concluye que la energía interna de un gas ideal depende solamente de la temperatura.
