Задание 24 ЕГЭ по физике

Начальное состояние.

Давление водяного пара:
$p_{\text{пар}} = \varphi \cdot p_{\text{нас}} = 0.7 \cdot 47.3 = 33.11\,\text{кПа}$Давление сухого воздуха:
$p_{\text{возд}} = p_1- p_{\text{пар}} = 120- 33.11 = 86.89\,\text{кПа}$

После сжатия.

Объем уменьшается в $3$ раза $( V_2 = V_1/3 ).$
Для сухого воздуха (изотермический процесс):
$p_{\text{возд}}’ = 3p_{\text{возд}} = 3 \cdot 86.89 = 260.67\,\text{кПа}$Для водяного пара:
Первоначальное давление пара $(33.11\ кПа)$ меньше давления насыщения $(47.3\ кПа).$
При сжатии давление пара будет увеличиваться по закону Бойля-Мариотта до достижения насыщения:
$p_{\text{пар}}’ = 3 \cdot 33.11 = 99.33\,\text{кПа} > p_{\text{нас}}$Так как давление не может превысить $p_{\text{нас}},$ устанавливается:
$p_{\text{пар}}’ = p_{\text{нас}} = 47.3\,\text{кПа}$Избыток воды конденсируется.

Конечное давление.
$p_2 = p_{\text{возд}}’ + p_{\text{пар}}’ = 260.67 + 47.3 = 307.97\,\text{кПа}$
Ответ: конечное давление влажного воздуха составит $308\,\text{кПа}.$