Problema 12.1.8
In un recipiente di volume V=3,0l a pareti perfettamente conduttrici sono contenuti 4,0g di O2 (M=32g/mole) e 7,0g di N2 (M=28g/mole), separati da una membrana perfettamente elastica.
a) Calcolare i volumi occupati dai due gas, in condizioni di equilibrio.
b) Se la pressione a cui si trovano i gas è p=0,678 atm., calcolare le temperature dei due gas.
In condizioni di equilibrio p1=p2 e T1=T2=T esterna, poichè si suppone la membrana di separazione perfettamente elastica e le pareti perfetamente conduttrici del calore (figura).
Applicando l’eq. caratteristica dei gas (Cap.12.1) si ha:
p1V1=nRT1
p2V2=nRT2
p1= p2 T1= T2
V1/V2= n1/n2 n=m/M
V1/V2=(4/32)/(7/28)=1/2
V2=2V1
2V1+V1=3l
V1=1l
V2=2l
T1=p1V1/n1R
T1=T2=(0,678.1)/(0,125.0,082)=66,1K