Тип Д24 C24 № 5779 
МКТ и термодинамика. Электродинамика
i
В цилиндре объемом V = 9 л под поршнем находится воздух с относительной влажностью r = 80% при комнатной температуре T = 293 К под давлением р = 1 атм. Воздух сжимают до объема V/3, поддерживая его температуру постоянной. Какая масса m воды сконденсируется к концу процесса сжатия? Давление насыщенного пара воды при данной температуре равно рн= 17,5 мм рт. ст.
Решение. Давление водяного пара в начальном состоянии было равно p1 = r · pн = 14 мм рт. ст.
После изотермического сжатия в три раза, если бы пары воды не конденсировались, их давление составило бы 3p1 = 3rpн = 42 мм рт. ст. в объеме 
= 3 л.
Значит, после достижения давления насыщенных паров pн = 17,5 мм рт. ст. начнется процесс их конденсации, при котором часть пара сконденсируется, а давления пара останется равным pн.
В начальном состоянии, согласно уравнению Клапейрона — Менделеева и закону Дальтона, в цилиндре объемом V находилась масса воды, равная
где 
= 0,018 кг/моль — молярная масса воды, а pн = 17,5 мм рт. ст. ≈ 2380 Па.
В конечном состоянии в цилиндре объемом V/3 находится при относительной влажности r = 100% масса паров воды, равная 
Таким образом, сконденсировавшаяся масса паров воды равна
Ответ: 74 мг.
Спрятать критерииКритерии проверки:| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|
| Приведено полное решение, включающее следующие элементы: I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: уравнение Менделеева — Клапейрона, формула внутренней энергии идеального газа, первое начало термодинамики); II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, и обозначений, используемых в условии задачи); III) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями); IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины | 3 |
| Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но имеются следующие недостатки. Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объеме или отсутствуют. ИЛИ В решении лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), не отделены от решения (не зачеркнуты; не заключены в скобки, рамку и т. п.). ИЛИ В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и(или) преобразования/вычисления не доведены до конца. ИЛИ Отсутствует пункт IV, или в нем допущена ошибка | 2 |
| Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев. Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи, и ответа. ИЛИ В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. ИЛИ В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи | 1 |
| Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | 0 |
| Максимальный балл | 3 |
Ответ: 74 мг.
1 мм рт. ст. = 13600*9,8*0,001 = 133,28 Па, значит 17,5 мм рт. ст. = 2332,4 Па, а не 2380, как у Вас. Из-за этого результат не 74, а 72 мг.
В задачах ЕГЭ
Вы не учли , что после конденсации часть объема займет сконденсировавшаяся вода.
Объём сконденсировавшейся воды пренебрежимо мал по сравнению с объёмом системы.