Question

В герметично закрытую стеклянную колбу с водой проводится опыт по испарению. На графике показано изменение концентрации $n$ молекул водяного пара во времени $t$. Температура в колбе остаётся постоянной на протяжении всего опыта. По окончании опыта в колбе остаётся жидкая вода.

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/UE2n0C4Nebql2UtTihNFfIf5DH1cKxCMcXke4b6x.webp)

Выберите все верные утверждения:

1) На участке 1 плотность водяных паров увеличивалась.
2) На участке 2 давление водяных паров не менялось.
3) На обоих участках водяной пар ненасыщенный.
4) На участке 1 давление водяных паров уменьшалось.
5) На участке 2 плотность водяных паров уменьшалась.

Accepted Answer

12

Answer

Идея решения: анализируем поведение концентрации на каждом участке графика и применяем уравнение состояния идеального газа для связи давления, концентрации и температуры.

**Утверждение 1.** На участке 1 концентрация растёт (график идёт вверх). Поскольку вода испаряется в закрытый объём, число молекул пара увеличивается. При постоянной температуре и объёме плотность пара прямо пропорциональна концентрации:

$$\rho = nm$$

где $m$ — масса одной молекулы. Следовательно, плотность увеличивается. **Верно.**

**Утверждение 2.** На участке 2 концентрация остаётся постоянной (график горизонтален). Используя уравнение состояния:

$$p = nkT$$

где $k$ — постоянная Больцмана. При неизменных $n$ и $T$ давление не меняется. **Верно.**

**Утверждение 3.** На участке 1 концентрация растёт, но в колбе остаётся жидкая вода — пар ненасыщенный. На участке 2 концентрация стабилизируется при наличии жидкой воды в колбе. Это означает, что достигнута концентрация насыщенного пара (равновесие между испарением и конденсацией). Пар становится насыщенным. **Неверно.**

**Утверждение 4.** На участке 1 концентрация растёт, поэтому по формуле $p = nkT$ давление увеличивается (при постоянной температуре). **Неверно.**

**Утверждение 5.** На участке 2 концентрация постоянна, следовательно, плотность также не меняется. **Неверно.**

Задание №9Молекулярная физика и термодинамикаЕГЭ по физике