El segundo paso, consiste en dejar expansionarse el gas completamente aislado del exterior (expansión adiabática), de manera que no puede intercambiar energía en forma de calor (Q=0). El trabajo realizado por el gas al expansionarse (W₂) hará que las partículas del gas sean cada vez menos veloces (pierdan energía cinética), por lo que el gas se enfría y pasa de la temperatura T₁ a T₂.