Задание 21 ЕГЭ по физике

Question

В одном сосуде под поршнем в объёме$V_0$при комнатной температуре находится только насыщенный водяной пар и вода, которая занимает малый объём. В другом сосуде под поршнем в объёме$V_0$при том же давлении$p_0$находится сухой воздух. Воздух и водяной пар изотермически сжимают так, что объём под поршнем уменьшается в 2 раза. Постройте графики этих двух процессов в переменных$pV.$Опираясь на законы молекулярной физики, объясните построение графиков.

Accepted Answer

При изотермическом сжатии давление насыщенного водяного пара остаётся постоянным, так как давление насыщенного пара зависит только от температуры. Поэтому процесс изображается на$pV$-диаграмме горизонтальным отрезком (см. рисунок а). В этом процессе объёмом сконденсировавшейся воды можно пренебречь вследствие того, что плотность воды гораздо больше плотности пара.
При изотермическом сжатии сухого воздуха справедлив закон Бойля-Мариотта: давление обратно пропорционально объёму$(pV = const).$Графически такая зависимость представляет собой фрагмент гиперболы (см. рисунок б).

Задание 21 ЕГЭ по физике

МКТ и термодинамика