Влажность — Задание 9 ЕГЭ по физике №00014727

Идея

Старт: влажность $50\%$, значит давление пара $p_{пар}=0{,}5\,p_{нас}$. Температура постоянна, поэтому $p_{нас}$ не меняется. Пока пар ненасыщенный, при сжатии он ведёт себя как обычный газ: $p\sim 1/V$. Как только давление дорастёт до $p_{нас}$ — наступает насыщение, и дальше лишний пар конденсируется, а давление пара застывает на уровне $p_{нас}$.

Где наступает насыщение

Давление удвоится (с $0{,}5p_{нас}$ до $p_{нас}$), когда объём уменьшится вдвое: при $V=V_0/2$. После этого $V$ ещё уменьшается до $V_0/4$, но пар уже насыщенный.

Разбираем утверждения

1) До насыщения плотность растёт ($\rho\sim1/V$), но после $V_0/2$ пар насыщенный — плотность насыщенного пара при постоянной $T$ постоянна. Значит «всё время» — неверно. Неверно.

2) Давление пара растёт до $p_{нас}$ (при $V_0/2$), затем остаётся постоянным. Верно.

3) В конце пар не исчез — над жидкостью всегда стоит насыщенный пар. Неверно.

4) Влажность не может превышать $100\%$: при $V_0/3$ пар уже насыщен, $\varphi=100\%$, а не $150\%$. Неверно.

5) Масса пара: вначале $m_0=\rho_0V_0$. При насыщении плотность стала $\rho_{нас}=2\rho_0$. В конце ($V_0/4$, пар насыщен) $m=\rho_{нас}\cdot\dfrac{V_0}{4}=2\rho_0\cdot\dfrac{V_0}{4}=\dfrac{\rho_0V_0}{2}=\dfrac{m_0}{2}$. Верно.