В сосуде, закрытом поршнем, находится при комнатной температуре воздух, относительная влажность которого равна 50%, а масса пара равна m. Поршень медленно вдвигают в сосуд, уменьшая его объем в 8 раз, при постоянной температуре. Нарисуйте график зависимости массы воды, сконденсировавшейся в этом процессе, от объема сосуда.
1. Обозначим исходные объем и давление пара через V1 и p1. Конденсация пара, а следовательно, и изменение массы пара начнется тогда, когда давление пара в сосуде станет равным давлению насыщенных водяных паров, то есть при давлении p2 = 2p1. При достижении газом этого давления начнется процесс конденсации насыщенного пара, происходящий при постоянном давлении и температуре, при этом вблизи комнатной температуры объемом сконденсировавшейся воды по сравнению с объемом пара можно пренебречь.
2. Так как температура неизменна, то, согласно закону Бойля — Мариотта, в момент начала конденсации объем пара будет равен Для того чтобы в итоге объем пара уменьшился в 8 раз, нужно, считая от момента начала конденсации, уменьшить объем сосуда еще в 4 раза. При этом в сосуде сконденсируется 3/4 от находившейся под поршнем массы m пара, то есть масса mв получившейся воды будет равна
3. Зависимость mв(V) в области конденсации — линейная.
4. График изображен на рисунке.

