Se consideră: numărul lui Avogadro N_A = 6,02·10²³ mol⁻¹, constanta gazelor ideale R = 8,31 J/(mol·K). Între parametrii de stare ai gazului ideal într-o stare dată există relația: p·V = νRT.
Un cilindru orizontal, închis la ambele capete și având lungimea L = 52 cm, este împărțit în două compartimente de volume egale de un piston subțire, etanș, termoizolant, inițial blocat. Compartimentul din stânga al cilindrului conține ν₁ = 3,0 mol de oxigen (μ₁ = 32 g/mol) la temperatura T₁ = 300 K. În compartimentul din dreapta al cilindrului se află ν₂ = 1,0 mol de azot (μ₂ = 28 g/mol) la temperatura T₂ = 400 K și presiunea p₂ = 8,31·10⁴ Pa. Cele două gaze sunt considerate ideale.
Cerința
4 puncte
Se deblochează pistonul. Acesta se deplasează fără frecări, iar în timpul procesului temperaturile celor două gaze sunt menținute constante, la valorile T₁, respectiv T₂. Determinați valoarea deplasării pistonului din poziția inițială până în poziția de echilibru mecanic.
Arată baremul
Răspuns: x = 10 cm
B. Subiectul al II-lea
c. Pentru: 4p
în starea finală p′₁ = p′₂ - 1p
p′₁S(0,5L + x) = ν₁RT₁ - 1p
p′₂S(0,5L − x) = ν₂RT₂ - 1p
rezultat final x = 10 cm - 1p