Нет никакой разницы, выпускается ли газ в вакуум или в атмосферу с меньшим, чем в баллоне, давлением - в обоих случаях процесс адиабатический. Уравнение Пуассона для адиабатичекого процесса взаимнооднозначно увязывает давление и температуру в баллоне:
Tkp(1-k)=const
(k- показатель адиабаты k=Cp/Cv)
Рассмотрим движение газа через трубку, через которую производится стравливание газа. В обоих случаях газ (оставшийся в баллоне) совершает работу по разгону порций газа в трубке. Если эти порции газа улетают в вакуум - они просто уносят эту кинетическую энергию с собой. Если эти порции улетают в атмосферу - в конечном счёте они затормозятся об атмосферу, а их кинетическая энергия уйдёт на нагрев атмосферы. В любом случае газу, оставшемуся в баллоне, это совершенно безразлично.
Хорошо, что вы подняли этот вопрос. В самом деле, по формуле Пуассона при выпуске в вакуум газ охлаждается до нуля (0 *К). Это и в самом деле происходит с вылетающим из кабины газом. Но - локально! Нельзя к такому быстропротекающему процессу (а счет на сотые доли секунды) применять равновесную термодинамику как к телу в целом. Снова повторю - нет второй фазы, перемешивания. Т.е. улетающая часть приобретает приличную скорость и температуру около 0К. Но ее уже нет в кабине. То, что в кабине, еще не улетело и не успело охладиться до таких температур. Даже звук едва успевает за это время пробежать от стенки до стенки кабины, тем более как смогут молекулы вдруг потерять свою скорость?
А в случае с вытеканием газа в атмосферу мы имеем как раз случай с выравненной температурой газа. Охлажденные вылетевшие из бутыли части газа отчасти вынуждены возвращаться назад, в бутыль, потому что их тормозит давление снаружи. Хотя сам процесс вытекания из бутыли и является или кажется необратимым, это в данном случае несущественно. Разница между обратимостью и необратимостью сводится к вопросу, произведет газ работу или нет; нет - значит энергия от адиабатического расширения уйдет на разгон самого газа; но атмосфера затормозит поток и работа так или иначе совершится. Что в целом не имеет значения, хотя возможны нюансы.
P.S. Хотя это все чисто академический спор, и я затеял его просто так, на всякий случай, вдруг кому пригодится - ну в самом деле, какая разница, какая будет температура газа, который вылетает так быстро, что ни астронафты не могли бы его почувствовать, ни сам он не успел бы превратиться в какую=то иную , жидкую или твердую, фазу.
pps Впрочем, можно подтвердить вашу правоту о существенном снижении в кабине температуры _остаточного_ газа в случае выпуска газа из кабины где-нибудь на марсе, с низким давлением атмосферы. Здесь аналогия с бутылью полная, и расчет по адиабате Пуассона будет точен. Только вот замерзнут ли астронафты от такого холода? Вряд ли. Ведь останется газа всего чуть, и скорее они сами его подогреют своими мужественными телами, чем он их заморозит. А вот всякие эффекты вроде туманов там возможны, но опять же если хватит материала, т.е. газа.