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

Добавлена: 11.04.2026
Обновлена: 11.04.2026
Предмет: Физика
Автор: Кэмп

#Молекулярная физика
#Статистическая физика

Условие:

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 $+10^{\circ} \mathrm{C}, 100 \mathrm{k} П a$ 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.

Решение:

1. Дано

Система: Цилиндрический сосуд с подвижным герметичным поршнем.
Содержимое: Влажный воздух (смесь сухого воздуха и водяного пара).
Начальные показания (положение 1):
Температура $T_1 = +10^{\circ} \mathrm{C}$ .
Общее давление $P_1 = 100 \text{ кПа}$ .
Относительная влажность $\varphi_1 = 80\%$ .
Условия процесса:
Поршень медленно смещается вниз (объем $V$ уменьшается).
Стенки сосуда теплопроводны, внешняя температура постоянна.
Внешнее давление постоянно (поскольку поршень подвижный и герметичный, давление под поршнем...

Внутри — полный разбор, аргументация, алгоритм решения, частые ошибки и как отвечать на каверзные вопросы препода, если спросит

Попробуй решить по шагам

Попробуй один шаг и продолжи в режиме обучения или посмотри готовое решение

Какое из следующих утверждений наиболее точно описывает изменение относительной влажности воздуха при медленном изотермическом сжатии в сосуде с подвижным поршнем, поддерживающим постоянное общее давление?

Относительная влажность увеличится, так как уменьшение объема приводит к росту концентрации водяного пара.

Относительная влажность уменьшится, поскольку при постоянном общем давлении и росте парциального давления сухого воздуха парциальное давление водяного пара должно снизиться.

Относительная влажность останется неизменной, так как температура постоянна, и, следовательно, давление насыщенного пара не меняется.