9. Молекулярная физика и термодинамика: анализ физических процессов: #203393

Давление насыщенных паров воды при $100\degree\text{C}$:
$$ p_{\text{нас}} = 10^5 \text{ Па}.$$ Парциальное давление водяного пара:
$$ \varphi = \frac{p_{\text{пар}}}{p_{\text{нас}}} \Rightarrow p_{\text{пар}} = \varphi \cdot p_{\text{нас}} = 0.6 \cdot 10^5 \text{ Па}.$$Парциальное давление воздуха (по закону Дальтона):
$$ p_{\text{возд}} = p_{\text{общ}}- p_{\text{пар}} = 1.5 \cdot 10^5- 0.6 \cdot 10^5 = 0.9 \cdot 10^5 \text{ Па}.$$Массы компонентов (уравнение Менделеева-Клапейрона):
Для воздуха ($M_{\text{возд}} = 29 \text{ г/моль}$):
$$m_{\text{возд}} = \frac{p_{\text{возд}} V M_{\text{возд}}}{RT} = \frac{0.9 \cdot 10^5 \cdot 5 \cdot 10^{-3} \cdot 29}{8.31 \cdot 373} \approx 4.2 \text{ г}.$$
Для водяного пара ($M_{\text{пар}} = 18 \text{ г/моль}$):
$$ m_{\text{пар}} = \frac{p_{\text{пар}} V M_{\text{пар}}}{RT} = \frac{0.6 \cdot 10^5 \cdot 5 \cdot 10^{-3} \cdot 18}{8.31 \cdot 373} \approx 1.7 \text{ г}.$$Проверка утверждений:
Утверждение $1$:
$p_{\text{пар}} = 0.6 \cdot 10^5 \text{ Па} < p_{\text{возд}} = 0.9 \cdot 10^5 \text{ Па}$.
Неверно.

Утверждение $2$:
$p_{\text{пар}} < p_{\text{возд}}$.
Верно.

Утверждение $3$:
$m_{\text{возд}} \approx 4.2 \text{ г} > m_{\text{пар}} \approx 1.7 \text{ г}$.
Неверно.

Утверждение $4$:
$m_{\text{возд}} > m_{\text{пар}}$.
Верно.

Утверждение $5$:
При увеличении объема парциальное давление пара уменьшается, а $p_{\text{нас}}$ остается постоянным, поэтому $\varphi$ уменьшается.
Неверно.