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
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.