Para la expansión adiabática libre de una gas ideal (contra el vacio) se tiene dU=0 y es isotérmico.
Pero esto es altamente irreversible, por lo que tiene que haber variación de entropía.
En un gas real esta expansión produce un enfriamiento ya que la energía interna no solo depende de la temperatura (como en el desinflado de una rueda).
Esto es el experimento de Joule.. busca alguna web que lo explique mucho mejor,..que yo casi ni me acuerdo.