Номер 1, страница 302 - гдз по физике 10 класс учебник Касьянов

Молекулярная физика. 11. Жидкость и пар. Параграф 63. Давление насыщенного пара. Влажность воздуха. Вопросы - номер 1, страница 302.

Условие.

1. Какими способами из ненасыщенного пара можно получить насыщенный?

Решение.

Ненасыщенный пар — это пар, давление и плотность которого меньше, чем у насыщенного пара при той же температуре. Чтобы из ненасыщенного пара получить насыщенный, необходимо увеличить его плотность (или концентрацию молекул) до значения, соответствующего состоянию насыщения. Этого можно достичь несколькими способами.

Способ 1: Охлаждение при постоянном объеме (изохорное охлаждение)

Если ненасыщенный пар находится в замкнутом сосуде с постоянным объемом ($V = \text{const}$), то при его охлаждении плотность пара $\rho = m/V$ не изменяется, так как масса $m$ и объем $V$ остаются постоянными. Однако плотность насыщенного пара сильно зависит от температуры и уменьшается при ее понижении. Следовательно, можно охладить пар до такой температуры (называемой точкой росы), при которой его текущая плотность станет равной плотности насыщенного пара. В этот момент пар станет насыщенным. При дальнейшем охлаждении начнется конденсация — образование росы.

Ответ: Понизить температуру пара при постоянном объеме до тех пор, пока он не достигнет точки росы.

Способ 2: Сжатие при постоянной температуре (изотермическое сжатие)

Если уменьшать объем, занимаемый ненасыщенным паром, поддерживая его температуру постоянной ($T = \text{const}$), то плотность пара $\rho = m/V$ и его давление будут расти. Сжатие необходимо продолжать до тех пор, пока плотность и давление пара не достигнут значений, соответствующих насыщенному пару при данной температуре. С этого момента пар станет насыщенным. Если продолжить уменьшать объем, давление пара уже не будет расти, а начнется процесс его конденсации в жидкость.

Ответ: Уменьшать объем пара при постоянной температуре до момента начала конденсации.

Способ 3: Добавление вещества в замкнутый объем

В замкнутый сосуд, содержащий ненасыщенный пар, можно добавлять то же вещество в газообразном состоянии или обеспечить его дополнительное испарение с поверхности жидкости. Это приведет к увеличению массы $m$ пара в объеме $V$ и, соответственно, к росту его плотности $\rho = m/V$. Когда плотность пара достигнет значения плотности насыщенного пара при данной температуре, пар станет насыщенным.

Ответ: Увеличить массу пара в данном объеме при постоянной температуре до достижения плотности насыщения.