Номер 3, страница 64 - гдз по физике 8 класс учебник Громов, Родина

Глава 2. Изменение агрегатных состояний вещества. Параграф 16. Влажность воздуха. Вспомните - номер 3, страница 64.

Условие.

Что такое насыщенный и ненасыщенный пар?

Решение.

Для понимания различий между насыщенным и ненасыщенным паром необходимо рассмотреть процессы испарения и конденсации. Испарение — это процесс, при котором молекулы покидают поверхность жидкости, превращаясь в пар. Конденсация — это обратный процесс, при котором молекулы из пара возвращаются в жидкость.

Насыщенный пар

Представим, что жидкость находится в закрытом сосуде. Сначала процесс испарения преобладает, и концентрация молекул пара над жидкостью растет. По мере увеличения концентрации пара увеличивается и скорость процесса конденсации. В определенный момент наступает состояние, когда число молекул, покидающих жидкость за единицу времени, становится равным числу молекул, возвращающихся в нее. Такое состояние называется динамическим равновесием между жидкостью и ее паром.

Пар, находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью, называется насыщенным.

Основные свойства насыщенного пара:

• При постоянной температуре ($T = const$) давление и плотность насыщенного пара являются максимально возможными для данного вещества.
• Давление насыщенного пара не зависит от занимаемого им объема (при условии, что в сосуде еще есть жидкость), а зависит только от температуры. С ростом температуры давление и плотность насыщенного пара быстро возрастают.
• К насыщенному пару неприменимы газовые законы (например, закон Бойля-Мариотта или Шарля), так как при изменении объема или температуры будет меняться масса пара из-за конденсации или дополнительного испарения.

Ответ: Насыщенный пар — это пар, находящийся в состоянии динамического равновесия со своей жидкостью, когда скорость испарения равна скорости конденсации. При данной температуре он имеет максимальную плотность и давление.

Ненасыщенный пар

Если концентрация (и, следовательно, давление) пара над жидкостью меньше, чем у насыщенного пара при той же температуре, такой пар называется ненасыщенным. В этом случае процесс испарения преобладает над процессом конденсации. Ненасыщенный пар не находится в равновесии со своей жидкостью.

Основные свойства ненасыщенного пара:

• Давление ненасыщенного пара меньше давления насыщенного пара при той же температуре.
• Свойства ненасыщенного пара (особенно если он далек от насыщения) с хорошей точностью описываются законами идеального газа, в частности, уравнением состояния идеального газа (уравнением Менделеева-Клапейрона): $p V = \frac{m}{M} R T$. Его давление зависит и от объема, и от температуры.
• Ненасыщенный пар можно превратить в насыщенный двумя способами:
  1. Уменьшая его объем при постоянной температуре (изотермическое сжатие).
  2. Охлаждая его при постоянном объеме (изохорное охлаждение).

Ответ: Ненасыщенный пар — это пар, давление которого меньше давления насыщенного пара при той же температуре. Он не находится в равновесии со своей жидкостью, и его свойства подчиняются газовым законам.