Uma parte de um cilindro esta preenchida com um mol de um gás ideal monoatômico a uma pressão $P_0$ e temperatura $T_0$. Um êmbolo de massa desprezível separa o gás da outra seção do cilindro, na qual há vácuo e uma mola em seu comprimento natural presa ao êmbolo e a parede oposta do cilindro, como mostra a figura (a).

O sistema está termicamente isolado e o êmbolo, inicialmente fixo, é então solto, deslocando-se vagarosamente até passar pela posição de equilíbrio, em que a sua aceleração é nula e o volume ocupado pelo gás é o dobro do original, conforme mostra a figura (b).

Desprezando os atritos, determine a temperatura do gás na posição de equilíbrio em função da sua temperatura inicial.