В закрытом подвижным поршнем сосуде с начальным объёмом V₀ = 8 л при

Решение по шагам

1. 1

   Как рассуждать

   Найдём массу m водяного пара в исходном состоянии, считая пар идеальным газом. Объёмом жидкой воды, имеющей массу m₀ = 4 г, можно пренебречь. Тогда, в соответствии с уравнением Менделеева-Клапейрона, $m = \frac{\mu p_0 V_0}{RT_0} = \frac{18 \cdot 10^{-3} \cdot 40,2 \cdot 10^{3} \cdot 8 \cdot 10^{-3}}{8,31 \cdot 349} \approx 2 г = \frac{m_0}{2}$ Здесь μ = 18 г/моль — молярная масса воды, $T_0 = t_0 + 273 К = 349 К$ Обозначим точку на графике, соответствующую исходному состоянию, цифрой «1».2. При медленном увеличении объёма сосуда находящаяся в нём вода будет испаряться. Поскольку температура содержимого сосуда поддерживается постоянной, то давление насыщенного пара будет оставаться неизменным и равным давлению p₀. Так как m₀ = 2m, вся вода испарится, когда объём сосуда станет равен 3V₀. Обозначим точку на графике, соответствующую этому состоянию, цифрой «2».3. При дальнейшем изотермическом увеличении объёма пар станет ненасыщенным и будет вести себя как идеальный газ. По закону Бойля Мариотта для этого процесса pV = const. Поэтому при увеличении объёма от 3V₀ до 9V₀ давление пара уменьшится от p₀ до $\frac{p_0}{3} ,$ а график зависимости p ( V ) будет представлять собой участок гиперболы. Обозначим точку на графике, соответствующую окончанию данного процесса, цифрой «3». [рисунок]