Задача по МКТ и термодинамике №64

В цилиндрический сосуд, герметично закрытый подвижным поршнем, впрыснули некоторое количество воды, после чего сдвинули поршень и дождались установления в сосуде теплового равновесия. Выберите все верные утверждения, описывающих этот процесс.
1) Если относительная влажность воздуха равна 45% при температуре 100 $∘C$ , то масса (на литр) водяных паров примерно равна 261 мг.
2) Если объем уменьшить изотермически, а давление не изменится, то концентрация водяных паров так же не изменится.
3) Если при начальной относительной влажности 40% уменьшить объем в 4 раза, то влажность станет 120%.
4) Если при начальной относительной влажности 40% уменьшить объем в 4 раза, то влажность станет 10%.
5) Если давление водяных паров при температуре 100 $∘C$ равно 56 кПа, то абсолютная влажность равна 0,33 кг/м $3$ .

1) $В ерно$
Воспользуемся уравнением Менделеева-Клапейрона:

m pV = μ-RT

Для того, чтобы узнать давление, распишем относительную влажность:

φ = -p-- pнас

p =pнасφ

Подставим давление в уравнение:

pнасφV μ 100 ⋅103 Па⋅0,45⋅10−3 м3⋅18⋅10−3 кг/моль m = --RT---= ------------Дж-----------------------= 261 мг 8,31моль-⋅К-⋅(273+ 100) К

2) $Верно$
Если давление не изменится, значит изначально влажность была 100%, в таком случае дальше пар будет только конденсироваться и концентрация не будет меняться.
3) $Н еверно$
Если объем уменьшается в 4 раза, то и влажность увеличивается в 4 раза, но так как она не может быть больше 100%, то пар просто становится насыщенным.
4) $Н еверно$
Смотрите пункт 3
5) $В ерно$
Абсолютная влажность воздуха – это плотность водяного пара в воздухе, который мы можем высчитать по уравнению Менделеева-Клапейрона:

m- pV = μ RT

p = ρRT μ

pμ- 56⋅103 П-а⋅18⋅10−-3 кг/моль 3 ρ= RT = 8,31--Дж---⋅(273+ 100) К = 0,33 кг/м моль⋅К