Dois recipientes fechados de mesma capacidade, igual a , estão ligados um ao outro por um tubo capilar de volume desprezível. Os recipientes contêm oxigênio, inicialmente à temperatura de e pressão de atm. (a) Quantas gramas de estão contidas nos recipientes? (b) Aquece-se um dos recipientes até a temperatura de , mantendo o outro a . Qual é o novo valor da presão? (c) Quantas gramas de passam de um lado para o outro? Despreze a condução de calor através do capilar.

(b) Agora vamos escrever equações separadas para cada um dos recipientes e :

Os dois volumes são constantes e iguais , então:

Já que os dois recipientes estão ligados pelo tubo, também podemos dizer que suas pressões são iguais, então:

Dividindo a segunda equação pela primeira:

Já que os dois recipientes formam um sistema fechado, o número total de moles deve permanecer constante, então:

E já que temos de com massa molar de , o número total de moles é:

E com isso ficamos com um novo sistema.

Quando um recipiente é aquecido a , e o outro é mantido a , temos:

E com isso podemos resolver o sistema acima para achar e :

Substituindo a primeira equação na segunda:

E então:

Agora é só substituir um desses valores em uma das equações do nosso sistema para calcular :

(c) Agora queremos saber quantas gramas de passam de um lado para o outro durante o aquecimento.

Inicialmente, os dois recipientes tinham a mesma quantidade de moles:

E agora é só comparar isso com o que ficou em qualquer um dos outros dois tubos após o aquecimento:

E para converter para gramas só precisamos multiplicar pela massa molar: