有一些方法可以增加体积而不降低温度（也不增加外部体积）。我会讲到的，但是首先，我会解释为什么它通常会降低温度。
（至少）有两种方法来看待这个问题：宏观方法和微观方法。
宏观上，这是因为压力。
气体压力对容器壁施加一个向外的力。当体积增大时，这就意味着一个或多个壁向外移动。所以气体向运动的方向施加一个力，这意味着它在做功。总能量是守恒的，这意味着气体将一部分动能转移到壁面（套筒转移到环境中），使气体冷却下来。
微观上，这是由于与运动表面的碰撞。
为了使容器膨胀，一个或多个容器壁扩展移动，就像在宏观情况下一样。但是，我们不去看压强和功的宏观效应，也不去求助于能量守恒，我们可以一直放大来看单一粒子的碰撞。
对于一个非常好的近似（在正常情况下），气体分子碰撞是有弹性的，这意味着总动能是守恒的。如果容器的壁是静止的，那就意味着与之碰撞的气体分子保持所有的动能。但是，如果一个物体从一个远离它的表面弹回来，它弹回的速度就会变慢。同样的道理也适用于反弹面朝物体的运动，这就是为什么一个击球的棒球不只是以原来的投球速度运动。所以，在膨胀过程中，气体每次与更长的移动的壁面碰撞都会损失动能。
不过，我答应过你一个突破，就是这个：如果我们没有移动的墙呢？如果有人堵墙消失了呢?? 例如，我们可以想象一个盒子，里面有一个分隔物，把盒子分开两个区域。然后我们把盒子的一半装满了气体，剩下的一半是空的。如果我们突然去掉分段，气体就会膨胀到充满整个盒子，而不会冷却下来。或者，你可以在分开上戳一个洞，让气体慢慢地通过，填满整个盒子。这些都是焦耳膨胀的例子，无论是宏观的还是微观的理论都不适用于它们：没有可做功或碰撞的运动表面，实际上，温度保持在它的初始值。
理论上，你甚至可以通过完全打破宏观近似来构造一个或多或少引发的裂隙。例如，如果你在微小的跳跃中移动一堵墙，而每一次跳跃都发生在粒子碰撞之间，那么在显微镜下，没有气体粒子与移动的墙碰撞。宏观上，你仍然认为做功，因为宏观上，压强是恒定的。这种预测可能是错误的：宏观模型崩溃了，因为它根本就不能应对如此迅速的变化。
