Влажность — Задание 9 ЕГЭ по физике №00002722 | Global EE
Влажность — Задание 9 ЕГЭ по физике №00002722
№2. Задание 9
ID: 00002722
Относительная влажность воздуха в закрытом сосуде с поршнем равна 50%. Объём сосуда за счёт движения поршня медленно уменьшают при постоянной температуре. В конечном состоянии объём сосуда в 3 раза меньше начального. Выберите из предложенного перечня все утверждения, которые соответствуют результатам проведённых экспериментальных наблюдений. Запишите цифры, под которыми они указаны.
1) При уменьшении объёма сосуда в 1,5 раза на стенках появляется роса.
2) Давление пара в сосуде все время увеличивается.
3) В конечном состоянии масса пара в сосуде меньше, чем в начальном состоянии.
4) При уменьшении объёма сосуда в 2 раза пар в нём стал насыщенным.
5) В конечном состоянии весь пар в сосуде сконденсировался.
При изотермическом сжатии ненасыщенного пара его давление растёт обратно пропорционально объёму (закон Бойля–Мариотта) до достижения давления насыщенного пара $p_\text{нас}(T)$.
Насыщение наступает при $p = p_\text{нас}$, т.е. когда $\varphi = p/p_\text{нас} = 100\%$. Начальное давление пара $p_0 = 0{,}5\, p_\text{нас}$. При изотермическом сжатии:
$$p = p_0 \cdot \frac{V_0}{V} = 0{,}5\,p_\text{нас} \cdot \frac{V_0}{V}$$
Насыщение при $p = p_\text{нас}$: $V_\text{нас} = 0{,}5\,V_0$ — при уменьшении объёма в 2 раза.
Утверждение 1 — неверное. При $V = V_0/1{,}5$: $\varphi = 1{,}5 \cdot 50\% = 75\% \lt 100\%$. Конденсации нет, роса не появляется.
Утверждение 2 — неверное. Давление растёт только до $V = V_0/2$, затем при дальнейшем сжатии пар конденсируется и $p = p_\text{нас}(T) = \text{const}$.
Утверждение 3 — верное. При $V \lt V_0/2$ часть пара конденсируется в жидкость, масса газообразного пара уменьшается.
Утверждение 4 — верное. При $V = V_0/2$: $\varphi = 100\%$ — пар насыщен.
Утверждение 5 — неверное. При $V = V_0/3$ давление пара равно $p_\text{нас}(T) \gt 0$ — часть пара остаётся в газовой фазе (насыщенный пар всегда присутствует над жидкостью).
