Дано:

T = T_0 = \text{const} (изотермический процесс) Начальное состояние: V_1 = 4V_0, P_1 = P_0, \varphi = 0{,}5 Роса (точка росы) достигается при V_2 = 2V_0

Найти:

График P(V)

Решение:

Участок 1 (4V_0 \to 2V_0): водяной пар ненасыщенный, температура постоянная, вещество не конденсируется. Процесс изотермический: P_1 V_1 = P_2 V_2 \quad \Rightarrow \quad P_0 \cdot 4V_0 = P_2 \cdot 2V_0 P_2 = 2P_0 График — гипербола (P \propto \frac{1}{V}) от точки (4V_0;\, P_0) до точки (2V_0;\, 2P_0). Начальная относительная влажность: \varphi_1 = 0{,}5 (пар ненасыщенный, давление насыщенного пара P_\text{нп} = 2P_0 = \text{const} при данной температуре). При сжатии вдвое: \varphi_2 = 1{,}0 — достигнуто состояние насыщения, появляется роса. Участок 2 (2V_0 \to V_0): начинается конденсация. Давление насыщенного пара при постоянной температуре неизменно: P = P_\text{нп} = 2P_0 = \text{const} Процесс изобарный (давление постоянно, избыточный пар конденсируется в воду). График — горизонтальная прямая от точки (2V_0;\, 2P_0) до точки (V_0;\, 2P_0).