Un contenitore con pareti adiabatiche è diviso in due parti A e B (VA = 22.4 litri e VB = 50 litri) separate da una parete fissa conduttrice. Nella parte A è contenuto un gas ideale biatomico a temperatura TA = 273 K e pressione pA = 6 atm mentre nella parte B è contenuto un gas ideale biatomico a temperatura TB = 548 K e pressione pB = 3.6 atm.
Calcolare:
- La temperatura Te finale del gas all’equilibrio termico;
- Le pressioni p’A e p’B all’equilibrio termico;
- La variazione DS di entropia di tutto il gas contenuto nel recipiente durante la trasformazione.
L’esperimento si basa sul principio di conservazione dell’energia: i rocchetti hanno la stessa massa e partono fermi dalla stessa altezza, quindi possiedono la stessa energia potenziale, mentre l’energia cinetica è nulla; quando si muovono lungo le guide, l’energia potenziale si trasforma in energia cinetica, in modo che “istante per istante” la somma dell’energia cinetica e di quella potenziale si conservi uguale al valore iniziale a meno di dissipazioni. Queste avvengono a causa dell’attrito presente sia con l’aria che con le guide, ma anche per gli urti tra le singole palline nel caso del rocchetto in cui queste sono libere di muoversi. Per questo motivo si ferma prima dell’altro.
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