ID: 00006936
Герметично закрытый сосуд, частично заполненный водой, длительное время хранился при комнатной температуре, а затем был переставлен в холодильник. Как изменяется плотность водяного пара и относительная влажность в сосуде?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Источник: ФИПИ
Начальное состояние. Сосуд длительное время при комнатной температуре: вода успевает испариться до равновесия — пар становится насыщенным. Относительная влажность:
$$\varphi = \frac{\rho_{\text{пар}}}{\rho_{\text{нас}}} \cdot 100\% = 100\%$$
После перемещения в холодильник. Температура уменьшается. Давление (плотность) насыщенного пара при более низкой температуре меньше. Избыточный пар конденсируется — масса пара уменьшается. При постоянном объёме:
$$\rho_{\text{пар}} = \frac{m_{\text{пар}}}{V} \downarrow$$
Плотность пара уменьшается.
Однако пар снова остаётся насыщенным (пока в сосуде есть жидкая вода — конденсация продолжается до равновесия). Поэтому:
$$\varphi = \frac{\rho_{\text{пар}}}{\rho_{\text{нас}}(T_2)} \cdot 100\% = 100\%$$
Относительная влажность не изменяется (остаётся 100%).