Modulul B, Subiectul al II-lea, d)

Se consideră: numărul lui Avogadro Nₐ = 6,02 · 10²³ mol⁻¹, constanta gazelor ideale R = 8,31 J · mol⁻¹ · K⁻¹. Între parametrii de stare ai gazului ideal într-o stare dată există relația: p · V = νRT. II. Rezolvați următoarea problemă: (15 puncte) Într-un cilindru orizontal se află azot (μ₁ = 28 g/mol) la temperatura T = 300 K și presiunea p₁ = 0,75 · 10⁵ Pa. Cilindrul este închis cu un piston etanș cu aria suprafeței S = 831 cm². Inițial deplasarea pistonului spre stânga este blocată, iar volumul ocupat de azot este V₁ = 16,62 L. În exterior se află aer la presiunea p₀ = 1 · 10⁵ Pa. Cilindrul este conectat cu o incintă de volum V₂ = 8,31 L prin intermediul unui tub de volum neglijabil prevăzut cu un robinet R, inițial închis, ca în figura alăturată. Incinta conține m₂ = 8 g de heliu (μ₂ = 4 g/mol), la temperatura T = 300 K. Robinetul se deschide lent. Pistonul se poate deplasa fără frecare. În timpul procesului temperatura este menținută constantă. Gazele sunt considerate ideale. Determinați: