Газ расширяется, следовательно он совершает работу. Он не успевает обмениваться энергией с окружающей средой, так как расширение происходит быстро. Газ будет совершать работу за счет изменения внутренней энергии, которая будет уменьшаться. Так как внутренняя энергия напрямую зависит от температуры - температура соответственно тоже будет уменьшаться.