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) 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. Etapa precedentă, din punctul c: 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.