В цилиндрическом сосуде, закрытом подвижным поршнем, находится водяной пар и капля воды. С паром в сосуде при постоянной температуре провели процесс a→b→c, pV-диаграмма которого представлена на рисунке. Из приведенного ниже списка выберите все правильные утверждения относительно проведенного процесса.
1. На участке b→c масса пара уменьшается.
2. На участке a→b к веществу в сосуде подводится положительное количество теплоты.
3. В точке с водяной пар является насыщенным.
4. На участке a→b внутренняя энергия капли уменьшается.
5. На участке b→c внутренняя энергия пара уменьшается.
1. Неверно. По условию температура на участке не изменялась, давление уменьшилось в 2 раза, объем увеличился в 2 раза. Из уравнения для каждого состояния
и
Поскольку
то и
2. Верно. Поскольку на участке объем изобарно увеличивался, то пар совершил положительную работу; а так как температура не менялась, но менялась масса пара, то внутренняя энергия увеличивалась. Из первого закона термодинамики
следует, что Q — положительная величина, то есть пар теплоту получал.
3. Неверно. На участке давление пара уменьшалось, а при постоянной температуре давление насыщенного пара оставалось неизменным. Значит, относительная влажность уменьшалась.
4. Верно. На участке давление и температура пара не изменялись, объем увеличивался. Из уравнений состояния идеального газа следует, что масса пара увеличивалась за счет испарения, при котором внутренняя энергия воды уменьшается.
5. Неверно. На участке температура и масса пара не менялись, следовательно, внутренняя энергия не менялась.
Ответ: 24.

