Влажность — Задание 9 ЕГЭ по физике №00014723

Идея

Пар не насыщен, пока его давление меньше давления насыщения $p_\text{нас}=10^5$ Па $=100$ кПа. Пока пар ненасыщен и при $T=\text{const}$, его давление растёт обратно объёму: $p\propto 1/V$ (закон Бойля). Как только давление дорастает до $p_\text{нас}$, начинается конденсация, и дальше давление пара стоит на $p_\text{нас}$, а лишний пар выпадает росой.

Считаем стартовое давление пара и момент росы

Начальное парциальное давление пара: $p_0=0{,}6\cdot p_\text{нас}=0{,}6\cdot10^5=60$ кПа. Насыщение наступит, когда $p$ дорастёт до 100 кПа, то есть когда объём уменьшат в $\dfrac{100}{60}\approx1{,}67$ раза.

Разбираем утверждения

1) Неверно. При уменьшении объёма в 1,5 раза давление пара станет $60\cdot1{,}5=90$ кПа $\lt 100$ кПа — пар ещё ненасыщенный, росы нет (она появится только при уменьшении в $\approx1{,}67$ раза).
2) Верно. Конечный объём — в 2 раза меньше (это больше, чем 1,67), значит пар уже насыщен, и его парциальное давление равно $p_\text{нас}=100$ кПа.
3) Неверно. Давление пара растёт лишь до насыщения (до уменьшения объёма в 1,67 раза), а затем держится на 100 кПа — то есть «всё время» оно не увеличивается.
4) Неверно. Сконденсировался только избыток; в конечном состоянии пар остаётся насыщенным (часть пара по-прежнему в воздухе), а не «весь».
5) Верно. Масса пара $m\propto p\,V$ (при $T=\text{const}$). Было $p_0V_0=60\cdot V_0$, стало $p_\text{нас}\cdot\frac{V_0}{2}=100\cdot\frac{V_0}{2}=50\,V_0$. Так как $50\lt 60$, масса пара уменьшилась.