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)
Cilindrul vertical din figură are lungimea L = 60 cm. Pistonul mobil, de grosime neglijabilă, delimitează două compartimente și se poate deplasa fără frecări. Pistonul se află în echilibru la mijlocul cilindrului. Un compartiment conține heliu (μ₁ = 4 g/mol) la presiunea p₁, iar celălalt conține azot molecular (μ₂ = 28 g/mol) la presiunea p₂ = 2p₁. Întregul sistem este menținut la temperatura T.
Figura de pe pagina 2 reprezintă cilindrul vertical, cu heliul deasupra pistonului și azotul dedesubt; lungimea cilindrului este indicată prin L.
Etapa precedentă, din punctul b: Se aduce cilindrul în poziție orizontală.
Cerința
4 puncte
Cilindrul este menținut orizontal. În compartimentul care conține heliu se introduce o cantitate suplimentară de heliu, la aceeași temperatură T, astfel încât pistonul să revină la mijlocul cilindrului. Calculați valoarea raportului dintre cantitatea de azot și cantitatea suplimentară de heliu introdusă.
Arată baremul
Răspuns: 2
B. Subiectul al II-lea
c. Pentru: 4p
p₁″(L/2)S = (ν₁ + Δν)RT - 1p
p₂″(L/2)S = ν₂RT - 1p
p₁″ = p₂″ - 1p
rezultat final ν₂/Δν = 2 - 1p