9. Молекулярная физика и термодинамика: анализ физических процессов: #203390

Начальные условия:
Относительная влажность: $\varphi_1 = 40\% = 0.4.$
Объем: $V_1.$
Давление насыщенного пара при данной температуре: $p_{\text{н}}.$
Парциальное давление пара: $p_1 = \varphi_1 \cdot p_{\text{н}} = 0.4 p_{\text{н}}.$

Процесс изотермического сжатия:
При уменьшении объема концентрация пара увеличивается, но его давление растет только до момента насыщения ($\varphi = 100\%$).
Критический объем, при котором начинается конденсация ($\varphi = 1$):
$$\frac{V_1}{V_{\text{кр}}} = \frac{p_{\text{н}}}{p_1} = \frac{1}{0.4} = 2.5. $$ То есть при $V = \frac{V_1}{2.5}$ появляется роса.

Проверка утверждений:
Утверждение $1$:
При $V = \frac{V_1}{2.5}$ относительная влажность достигает $100\%$, и начинается конденсация.
Верно.

Утверждение $2$:
Давление пара увеличивается только до $p_{\text{н}}}$ (при $V = \frac{V_1}{2.5}$), затем остается постоянным.
Неверно.

Утверждение $3$:
До конденсации масса пара сохраняется. После начала конденсации часть пара превращается в жидкость.
Неверно.

Утверждение $4$:
При $V = \frac{V_1}{2}$:
$$ \varphi_2 = \frac{p_1 V_1}{p_{\text{н}} V_2} = \frac{0.4 p_{\text{н}} \cdot V_1}{p_{\text{н}} \cdot 0.5 V_1} = 0.8 = 80\%. $$ Верно.

Утверждение $5$:
В конечном состоянии ($V = \frac{V_1}{3}$) давление пара равно $p_{\text{н}}$, но не весь пар сконденсировался.
Неверно.