Влажность (нет в… — Задание ЕГЭ по физике №00017045

Идея

Раз вода и пар находятся вместе в закрытом сосуде долгое время, между ними установилось динамическое равновесие: сколько молекул в секунду вылетает из воды, столько же возвращается. Такой пар называется насыщенным. Его главная особенность: при данной температуре его давление и плотность строго фиксированы и не зависят от объёма.

Шаг 1. Что неизменно

Температуру держат постоянной, значит давление и плотность насыщенного пара $p_{\text{нп}}$, $\rho_{\text{нп}}$ остаются прежними, как бы мы ни двигали поршень. Это ключ ко всему рассуждению.

Шаг 2. Что происходит при выдвигании поршня

Поршень выдвигают → объём над водой растёт. Чтобы плотность пара осталась прежней (а она обязана, ведь пар насыщенный и температура та же), в увеличившемся объёме должно оказаться больше молекул пара. Откуда они берутся? Из воды — часть жидкости испаряется, восполняя пар до прежней плотности.

Шаг 3. Вывод

Раз вода испаряется, чтобы заполнить новый объём насыщенным паром, её масса убывает.

Ответ: масса жидкости в сосуде будет уменьшаться — часть воды испаряется, поддерживая пар насыщенным.