Задача 30 (ЕГЭ по физике). В сосуде под поршнем находится влажный воздух с относительной влажностью 60 % при постоянной температуре 100 °С. В начальном состоянии его давление составляет p = 1.6⋅10⁵ [Па]. Определите, во сколько k раз нужно уменьшить объём в сосуде, чтобы давление возросло в 3 раза?
Решение:
Довольно сложная задача по термодинамике, где нужно хорошо понимать понятие влажности водяного пара, а также что с ним происходит при сжатии. Также для решения задачи необходимо вспомнить первый закон Дальтона — закон парциальных давлений смесей газов определяющих суммарное давление, который был открыт в 1801 г. и описан в 1802.
Что именно говорит нам закон?
Давление смеси химически не взаимодействующих идеальных газов равно сумме их парциальных давлений.
В нашей задаче присутствует фраза «влажный воздух». Данную смесь лучше мысленно разделить на сухой воздух и водяной пар. Сделать это необходимо потому, что сухой воздух может увеличить своё давления в k раз при уменьшении объема в k раз, но водяной пар может достигнуть точки насыщения, после которой возможна только конденсация и выпадения росы, но давления будет оставаться равным давлению насыщенного водяного пара при текущей температуре. Именно поэтому общее давление можно представить суммой давлений отдельных компонент.
Дальше нужно расписать состояния газа "до" и "после", вспомнить про условие, в котором сказано об отношении полных давлений и составить систему уравнений, из которой можно найти коэффициент уменьшения объема.
Остальные комментарии на прикрепленной картинке:
Еще больше подобных разборов в моей группе в vk: Репетитор IT mentor
Спасибо, что дочитали до конца :) Если вам нравятся такие разборы, и вы хотите видеть их чаще, то оставьте обратную связь (лайки, комментарии)
Еще много полезного и интересного вы сможете найти на ресурсах:
Репетитор IT mentor в VK
Репетитор IT mentor в Instagram
Physics.Math.Code в контакте (VK)
