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Un gas è racchiuso in una bombola d'acciaio a una temperatura di $20^{\circ} C$ e a una pressione di $5,0 atm$. La bombola viene immersa in acqua bollente e si attende che raggiunga l'equilibrio termico.
- Che pressione raggiunge il gas in questo stato?
Mantenendo la bombola immersa a $100^{\circ} C$, si lascia sfuggire il gas finchẻ la pressione non torna a $5,0 atm$
- Calcola la frazione di gas, in peso, che è fuoriuscita.
La temperatura del gas rimasto nella bombola è riportata a $20^{\circ} C$.
- Qual è la pressione finale?
[6.4-105 $\left.Pa ; 0,21 ; 4,0 \cdot 10^5 Pa \right]$

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Per favore la prossima volta attieniti al regolarmento:

2.2 Il quesito deve contenere un titolo adeguato che inquadri l’argomento evitando : Helpppp, aiutooo, urgentee etc.

Titolo suggerito: "Termodinamica"

---

Il gas è racchiuso in una bombola, quindi il volume è costante. Applichiamo le leggi dei gas, considerando che la temperatura all'equilibrio dev'essere pari a 100°C:

$\frac{T_1}{P_1} = \frac{T_2}{P_2}$

Ricorda di trasformare la temperatura in gradi Kelvin quando usi queste formule, quindi 20°C = 293 °K, 100°C = 373 °K:

$\frac{293 °K}{5 atm} = \frac{373 °K }{P_2}$

$ P_2 = 373*5/293 = 6.4 atm =  6.4 \times 10^5 Pa$

 

La seconda trasformazione avviene invece a temperatura costante, quindi:

$P_2 V_2 = P_3 V_3$

$6.4 atm * V_2 = 5 atm * V_3$

Non avendo il volume iniziale della bombola, possiamo calcolare solo la frazione:

$ V_2  = 5 / 6.4 V_3 = 0.78 V_3$

Quindi la frazione di gas fuoriuscita è pari a:

$f = V_3 - V_2 = V_3 - 0.78 V_3 = 0.21 V_3$

 

L'ultima trasformazione è di nuovo a volume costante: 

$\frac{T_3}{P_3} = \frac{T_4}{P_4}$

$ P_4 = \frac{T_4}{T_3} P_3 = \frac{293 °K}{373 °K} 5 atm = 4 atm = 4\times 10^5 Pa$

 

Noemi



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SOS Matematica

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