Фазовые Переходы — Задание 10 ЕГЭ по физике №00043020

Что тут происходит. В цилиндре под поршнем есть жидкость, а над ней — её насыщенный пар. Насыщенный — значит пар находится в равновесии с жидкостью: сколько молекул за секунду вылетает из жидкости, столько же возвращается обратно. Поршень медленно опускают, температура не меняется, и жидкость всё время остаётся в цилиндре. Нужно понять, что будет с давлением и плотностью пара.

Давление пара. Давление насыщенного пара зависит только от рода жидкости и от температуры, но не от объёма. Когда поршень опускается, пару становится тесно, и часть его конденсируется — превращается в жидкость. Лишние молекулы уходят в жидкость, и пар над ней остаётся насыщенным при той же температуре. Значит, давление не изменяется. Цифра 3.

Плотность пара. Плотность насыщенного пара при данной температуре тоже определена однозначно — в справочных таблицах против каждой температуры стоит одно её значение. Масса пара при сжатии уменьшается (часть сконденсировалась), но и объём, который он занимает, уменьшается в той же пропорции. Их отношение — плотность — остаётся прежним. Цифра 3.

Проверим себя через уравнение состояния пара $p=\dfrac{\rho}{M}RT$: давление и температура не меняются, молярная масса $M$ та же — значит, и плотность $\rho$ та же. Сходится.