Фазовые Переходы — Задание 9 ЕГЭ по физике №00025736

В закрытой колбе с водой при постоянной температуре испарение постепенно повышает концентрацию пара — на графике «концентрация $n$ — время $t$» это выглядит как кривая, сначала быстро растущая (участок 1), а потом выходящая на плато (участок 2). В конце опыта вода в колбе ещё осталась.

Пока пар не достиг насыщения (участок 1), он ведёт себя как ненасыщенный газ: концентрация молекул растёт, потому что вода продолжает испаряться, а свободного «места» для новых молекул ещё много. Утверждение 1 говорит: «на участке 1 плотность водяных паров увеличивалась». Плотность $\rho=nm_0$ прямо пропорциональна концентрации, а концентрация на участке 1 растёт — значит, растёт и плотность. Верно.

Когда концентрация доходит до значения насыщения при данной температуре, дальнейший рост прекращается — устанавливается равновесие между испарением и обратной конденсацией, и концентрация выходит на плато (участок 2). Утверждение 2: «на участке 2 давление водяных паров не менялось». Раз на плато концентрация не меняется и температура постоянна, то по $p=nkT$ не меняется и давление. Верно.

Утверждение 3: «на обоих участках водяной пар ненасыщенный». Но на участке 2 пар как раз достиг насыщения (это и есть причина плато) — он там уже насыщенный, а не ненасыщенный. Неверно.

Утверждение 4: «на участке 1 давление водяных паров уменьшалось». На участке 1 концентрация растёт, а значит, растёт и давление ($p=nkT$ при постоянной $T$), а не уменьшается. Неверно.

Утверждение 5: «на участке 2 плотность водяных паров уменьшалась». На участке 2 концентрация не меняется (плато) — значит, не меняется и плотность, а не уменьшается. Неверно.