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[Risolto] Problema fisica

  

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2,00 mol di elio a 350 K si trovano in un recipiente cilindrico chiuso da un pistone libero di scorrere. Prima il gas viene scaldato e il pistone si alza sino a quando il volume non risulta triplo di quello iniziale. Successivamente si sottopone il gas a una trasformazione a temperatura costante e si solleva il pistone in modo che la pressione diminuisca. Qual è il volume finale se al termine delle trasformazioni la pressione risulta di 0,800 atm?

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Ciao, non manca alcun dato.

Dato che il pistone è libero di muoversi, la prima trasformazione è isobara.

Per la legge dei gas perfetti:

nRT=pV   -->   nRT=2mol*8,314(J/Kmol)*350K=5820Pa*m^3

Questo è il prodotto tra la pressione iniziale (p0) e il volume iniziale (V0):

5820=p0*V0

da cui si ricava V0=5820/p0

Dato che la prima parte della trasformazione è a pressione costante (il pistone è libero di muoversi!) e dato che il volume triplica (lo dice il testo) si ha che il volume finale Vf è dato da:

Vf=3V0     -->  Vf=3*5820/p0=17460/p0

La seconda trasformazione è isoterma, quindi vale la legge di Boyle:

pV=cost

Chiamo pressione e volume finali pff e Vff; si ha che:

pf*Vf=pff*Vff    -->  pf*(17460/p0)=pff*Vff.

Ma pf=p0 (la prima trasformazione era isobara), quindi si semplificano, e resta:

17460=pff*Vff     -->    Vff=17460/(0.800*1,01*10^5Pa)=0,216m^3=216L (il testo dice 215L, ma dipende dagli arrotondamenti.)

@sv481193 👌👍👍



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Ciao Filippo, a mio parere in questo esercizio manca un dato: o la pressione iniziale o il volume iniziale oppure il volume dopo la prima espansione. 



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