ID: 00025568
В закрытом сосуде под поршнем находится водяной пар при температуре 100 °С под давлением 40 кПа. Каким станет давление пара, если, сохраняя его температуру неизменной, уменьшить объём пара в 4 раза? Ответ дайте в кПа.
Источник: ФИПИ
При $100$ °С давление насыщенного водяного пара равно $\approx100$ кПа (эта температура — точка кипения воды при обычном атмосферном давлении). Исходное давление пара в сосуде $40$ кПа заметно меньше — пар ненасыщен.
Пока пар ненасыщен, при постоянной температуре работает закон Бойля—Мариотта: сжатие объёма в 4 раза подняло бы давление тоже в 4 раза: $40\cdot4=160$ кПа.
Но давление пара не может превысить давление насыщения — как только пар доходит до $100$ кПа, лишний пар конденсируется в капли, а давление дальше не растёт. Поэтому конечное давление $p_2=100$ кПа — и всё сходится: сжатие в 4 раза «с запасом» довело пар до насыщения ещё до конца процесса.