ID: 00014940
В цилиндре под подвижным поршнем находится воздух с относительной влажностью $40\,\%$ при температуре $100\,^{\circ}$С. Каким будет парциальное давление водяного пара, если объём сосуда уменьшить при постоянной температуре в $2$ раза? Ответ дайте в кПа.
Источник: ФИПИ
Относительная влажность показывает, насколько пар близок к насыщению: $\varphi=\dfrac{p}{p_{нас}}$. Найдём начальное давление пара и посмотрим, дотянется ли оно до «потолка» при сжатии.
При $100\,^{\circ}$С вода кипит, поэтому давление насыщенного пара равно атмосферному: $p_{нас}\approx100$ кПа. Тогда сейчас давление пара $p_0=\varphi\,p_{нас}=0{,}4\cdot100=40$ кПа.
Пар ненасыщенный, ведёт себя как обычный газ: при постоянной температуре давление обратно пропорционально объёму. Уменьшили объём вдвое — давление вырастет вдвое: $p=40\cdot2=80$ кПа.
$80$ кПа меньше давления насыщения $100$ кПа — значит пар так и остался ненасыщенным, конденсации нет, формула честно работает до конца.