Задание №9 — Влажность воздуха

Решение:

Колба герметично закрыта, температура постоянна, вода испаряется. По графику на участке 1 концентрация $n$ молекул пара растёт, а на участке 2 остаётся постоянной. Постоянство $n$ при наличии воды в колбе означает, что установилось динамическое равновесие «жидкость — пар», то есть пар стал насыщенным; до этого (на участке 1) пар был ненасыщенным.

Давление пара находим по основному уравнению МКТ $p = nkT$, а плотность — как $\rho = m_0 n$, где $m_0$ — масса молекулы. При $T = \text{const}$ и давление, и плотность меняются так же, как концентрация.

1) На участке 1 равновесие ещё не достигнуто — пар ненасыщенный, на участке 2 $n = \text{const}$ — пар насыщенный — верно.

2) На участке 2 $n = \text{const}$ и $T = \text{const}$, поэтому $p = nkT = \text{const}$ — верно.

3) На участке 1 $n$ растёт, значит $\rho = m_0 n$ увеличивается, а не уменьшается — неверно.

4) На участке 2 $n = \text{const}$, поэтому и $\rho = \text{const}$ — неверно.

5) На участке 1 $n$ растёт, значит $p = nkT$ увеличивается, а не уменьшается — неверно.

Ответ: 12