Изопроцессы — Задание 7 ЕГЭ по физике №00015688

Идея

Раз в сосуде одновременно есть и пар, и вода, пар обязательно насыщенный, а его давление при $100$ °C постоянно ($100$ кПа). При увеличении объёма пар стремится «разрядиться», но вода тут же подкармливает его, испаряясь, и держит насыщение — пока вода есть. У насыщенного пара плотность постоянна, поэтому его масса пропорциональна объёму.

Шаг 1. Сколько пара «хотело бы» стать

Объёмом воды пренебрегаем (2 г воды — это всего около 2 см$^3$). Тогда объём, доступный пару, растёт в $2{,}5$ раза. Если бы воды хватало, масса пара тоже выросла бы в $2{,}5$ раза: $2 \cdot 2{,}5 = 5$ г.

Шаг 2. Проверяем запас воды

Но всего в системе воды и пара лишь $2 + 2 = 4$ г. Пять граммов пара получить неоткуда. Значит вся вода ($2$ г) успевает испариться раньше, пар перестаёт быть насыщенным, и в пар перешло ровно $2$ г воды.