От­но­си­тель­ная влаж­ность воз­ду­ха в за­кры­том со­су­де с порш­нем равна 40%. опре­де­ли­те от­но­си­тель­ную влаж­ность, если объём со­су­да за счёт дви­же­ния порш­ня при не­из­мен­ной тем­пе­ра­ту­ре умень­шить в 3 раза.

При уменьшении объёма сосуда в 3 раза при неизменной температуре относительная влажность воздуха составит 100%. Шаг 1: Определение связи влажности и давления Относительная влажность воздуха $\varphi$ выражается формулой $\varphi =\frac{p}{p_{nas}}\cdot 100\%$ , где $p$ — парциальное давление водяного пара, а $p_{nas}$ — давление насыщенного пара при данной температуре. Поскольку температура $T$ остается постоянной, давление насыщенного пара $p_{nas}$ также не меняется. Шаг 2: Расчет изменения парциального давления Согласно закону Бойля-Мариотта для изотермического процесса, при уменьшении объёма в $n$ раз давление газа должно возрасти в $n$ раз, при условии, что пар не становится насыщенным: $p_2=p_1\cdot \frac{V_1}{V_2}$ . В данной задаче $V_1/V_2=3$. Тогда теоретическое давление пара должно стать: $p_2=3\cdot p_1$Так как $p_1={\varphi }_1\cdot p_{nas}=0,4\cdot p_{nas}$, получаем: $p_2=3\cdot 0,4\cdot p_{nas}=1,2\cdot p_{nas}$Шаг 3: Анализ состояния пара Относительная влажность не может превышать $100\%$, а парциальное давление пара не может быть больше давления насыщенного пара при данной температуре ( $p\le p_{nas}$). Как только давление пара достигает значения $p_{nas}$, начинается процесс конденсации (образование росы), и дальнейшее сжатие не приводит к росту давления — оно остается равным $p_{nas}$. Так как расчетное значение $120\%$ больше максимально возможного, влажность установится на уровне предела насыщения. Ответ: Относительная влажность станет равной 100%. Нужно ли рассчитать, какая масса воды сконденсируется в результате этого процесса?