В сосуде с подвижным поршнем — Задание 7 ЕГЭ физика

Задание №7. МКТ

Влажность (тренировочные)

№2. Задание 7

ID: 00025536

В сосуде с подвижным поршнем находятся вода и её насыщенный пар. Объём пара медленно увеличили в 1,5 раза при постоянной температуре так, что в сосуде ещё осталась вода. Определите отношение числа молекул пара в сосуде в конце процесса к числу молекул пара в сосуде в начале процесса.

Источник: ФИПИ

Решение

Пока в сосуде остаётся вода, пар над ней всегда насыщенный — его давление зависит только от температуры и не зависит от объёма, который занимает пар.

Температура постоянна, значит давление насыщенного пара $p_{\text{н}}$ не изменилось. По уравнению состояния $pV=\nu RT$ при постоянных $$p$$ и $$T$$ количество вещества пара $\nu$ прямо пропорционально объёму: $\nu=\dfrac{p_{\text{н}}V}{RT}$ .

Объём пара увеличили в 1,5 раза — во столько же раз выросло и число молекул пара: отношение $\dfrac{N_2}{N_1}=1{,}5$ — и всё сходится: часть воды дополнительно испарилась ровно настолько, чтобы поддержать то же самое насыщающее давление в увеличенном объёме.