Физтех 2025, 11 класс, задача 2
В вертикальном цилиндре с гладкими стенками под массивным поршнем находится влажный воздух при давлении , температуре и относительной влажности (). Содержимое цилиндра постепенно остывает до температуры . Известен график зависимости давления насыщенного пара воды от температуры.
1) Найти парциальное давление пара при .
2) Найти температуру , при которой начнётся конденсация пара.
3) Найти отношение объёмов содержимого цилиндра в конце и в начале остывания.
Объёмом жидкости по сравнению с объёмом газа можно пренебречь. Пар считать идеальным газом.
Ответ
1) Из графика условия при давление насыщенного пара . При парциальное давление . Допустимые пределы (–).
2) Парциальное давление пара будет оставаться постоянным, пока не начнется конденсация, так как остается постоянным давление смеси. На рисунке кривая -- — зависимость давления пара от температуры в сосуде.
Используя график условия, находим . Допустимые пределы (–).
3) Из графика условия при давление пара . Допустимые пределы (–). Для сухого воздуха
Отсюда
Допустимые пределы (–).