Modulul B, Subiectul al II-lea, d)

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.

O cantitate ν = 0,2 mol de oxigen (μ = 32 g/mol) este închisă etanș într-un cilindru orizontal, cu ajutorul unui piston subțire. Inițial pistonul se află în repaus la distanța ℓ = 20 cm față de capătul închis al cilindrului, iar oxigenul se află la temperatura T = 300 K și presiunea p₀ = 1,0·10⁵ Pa, aceeași cu presiunea aerului atmosferic din exteriorul cilindrului. Pistonul se poate deplasa fără frecări. Oxigenul este considerat gaz ideal.

b. Pistonul este deplasat lent spre capătul deschis al cilindrului, pe distanța d = 5 cm (fără să iasă din cilindru). Temperatura gazului rămâne constantă. Calculați presiunea p₁ la care a ajuns oxigenul în urma acestui proces. c. În continuare, pistonul fiind menținut în poziția atinsă la punctul b., oxigenul se încălzește până la temperatura T₂. Se eliberează apoi pistonul și se constată că acesta rămâne în repaus în aceeași poziție. Calculați temperatura T₂ până la care a fost încălzit oxigenul.