Влажность — Задание 10 ЕГЭ по физике №00002732

Дано:

$V_0 = 10 \text{ л}, \quad P_0 = 60 \text{ кПа}, \quad \Delta V / V_0 = 10\%$, процесс изотермический

Найти:

изменение массы пара и внутренней энергии

Решение:

При изотермическом процессе температура постоянна, поэтому давление насыщенного пара $P_{\text{нп}}$ не меняется. Новый объём после уменьшения на 10%: $$V_1 = V_0 \cdot 0{,}9$$ По уравнению состояния идеального газа при $T = \text{const}$: $$P_0 V_0 = P_1 V_1 \implies P_1 = \frac{P_0}{0{,}9} \approx 66{,}7 \text{ кПа}$$ По графику, давление насыщенного пара при данной температуре составляет величину, большую чем $P_1 = 66{,}7 \text{ кПа}$ — точка A ещё не достигла кривой насыщения. Следовательно, пар остаётся ненасыщенным, конденсации не происходит. Масса пара не изменяется (новые молекулы пара не появляются и не конденсируются). Внутренняя энергия идеального газа определяется только температурой: $$U = \frac{i}{2} \nu R T$$ Так как температура и количество вещества пара не изменились, внутренняя энергия пара не изменяется. Ответ на задание (код): 3 — масса не изменяется, 3 — внутренняя энергия не изменяется.