Processos termodinâmicos podem ser estendidos a partículas relativísticas, como um gás de fótons. Considere, por exemplo, uma radiação eletromagnética inicialmente confinada em uma cavidade de volume V, a qual está em equilíbrio térmico com as paredes da cavidade a uma temperatura T. Essa radiação se comporta como um gás de fótons, cuja energia interna é dada por