ID: 00016522
В закрытом сосуде постоянного объёма при комнатной температуре долгое время находится влажный воздух. На стенках внутри сосуда видна обильная роса. Температуру воздуха медленно увеличивают на 20 К. Роса на стенках сосуда при этом не пропадает. Как изменяются при этом концентрация молекул водяного пара и относительная влажность воздуха в сосуде?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Источник: Отличный Результат 2026
Раз на стенках есть роса (жидкая вода) и она не пропадает, значит пар над ней всё время насыщенный — и до нагрева, и после. А у насыщенного пара и давление, и концентрация молекул жёстко привязаны к температуре: чем теплее, тем «гуще» насыщенный пар.
1) Концентрация молекул водяного пара. Пар насыщенный, поэтому его концентрация равна концентрации насыщенного пара при данной температуре. При нагреве часть росы испаряется, давление и плотность насыщенного пара растут. Концентрацию можно записать как
n=\frac{p_{\text{нас}}}{kT}.
Давление насыщенного пара p_{\text{нас}} с ростом температуры увеличивается очень быстро — заметно быстрее, чем сама T. Поэтому отношение растёт, и концентрация молекул пара увеличивается.
2) Относительная влажность. Это отношение давления пара к давлению насыщенного пара при той же температуре: \varphi=\dfrac{p}{p_{\text{нас}}}. Пока есть роса, пар насыщен, то есть p=p_{\text{нас}}, и влажность равна 100\%. После нагрева роса осталась — пар снова насыщенный, влажность снова 100\%. Значит относительная влажность не изменяется.
Концентрация молекул пара — увеличивается (1), относительная влажность — не изменяется (3). Получаем 13.