9. Молекулярная физика и термодинамика: анализ физических процессов: #215151

Обозначим давление насыщенного пара при данной температуре через $p_{\text{нас}}.$ По определению относительной влажности начальное парциальное давление водяного пара равно
$p_{0}=0.5\,p_{\text{нас}}.$

При изотермическом уменьшении объема для ненасыщенного пара его парциальное давление меняется по закону состояния идеального газа пропорционально обратному объему:
$p=p_{0}\dfrac{V_{0}}{V}.$

$1)$ Неверно. При уменьшении объема в $1.5$ раза получаем $p=1.5\,p_{0}=1.5\cdot0.5\,p_{\text{нас}}=0.75\,p_{\text{нас}}<p_{\text{нас}},$ то есть пар еще не насыщен и конденсации (росы) не происходит.

$2)$ Неверно. Парциальное давление действительно растет по закону $p\propto1/V$ до момента, когда оно достигает $p_{\text{нас}}.$ После этого при дальнейшем уменьшении объема часть пара будет конденсироваться, а давление останется равным $p_{\text{нас}}.$ Значит, давление не все время увеличивается.

$3)$ Верно. В конечном состоянии, при $V_{\text{кон}}=V_{0}/3,$ номинальное давление было бы $3p_{0}=3\cdot0.5\,p_{\text{нас}}=1.5\,p_{\text{нас}}>p_{\text{нас}}.$ Поэтому часть пара конденсируется, и масса пара в сосуде становится меньше, чем в начале.

$4)$ Верно. При уменьшении объема в $2$ раза парциальное давление стало бы $2p_{0}=2\cdot0.5\,p_{\text{нас}}=p_{\text{нас}}.$ Значит, именно в этот момент пар становится насыщенным.

$5)$ Неверно. В конечном состоянии давление равно $p_{\text{нас}},$ пар остается в сосуде. Полной конденсации не происходит.