На столе стоит вертикальный цилиндрический сосуд, закрытый сверху подвижным герметичным поршнем, который вначале удерживают в неподвижном состоянии. Внутри сосуда под поршнем находятся влажный воздух, термометр, барометр и гигрометр. Установившиеся показания термометра, барометра и гигрометра равны +10 °C, 100 кПа и 80% соответственно. Стенки сосуда обладают хорошей теплопроводностью, температура воздуха снаружи цилиндра поддерживается постоянной. Как будут изменяться показания приборов, если начать медленно смещать поршень вниз? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения.
1. Так как стенки сосуда обладают высокой теплопроводностью, при медленном перемещении поршня содержимое сосуда будет успевать обмениваться количеством теплоты с окружающим воздухом, температура которого поддерживается постоянной. Поэтому температура содержимого сосуда изменяться не будет и показания термометра будут неизменными.
2. Смесь воздуха с водяными парами можно считать идеальным газом. При опускании поршня этот газ изотермически сжимается (его объём уменьшается). По закону Бойля — Мариотта давление смеси газов при этом увеличивается, то есть показания барометра будут возрастать.
3. Давление насыщенных паров воды pнас зависит только от температуры и не зависит от объёма, который занимает пар. При опускании поршня парциальное давление pпар водяного пара возрастает. Поэтому относительная влажность в сосуде будет увеличиваться от 80% до максимально возможного значения 100%. Следовательно, показания гигрометра сначала будут возрастать, а после того, как водяной пар в сосуде станет насыщенным, будут оставаться неизменными.

