Как изменится относительная влажность воздуха в цилиндре под поршнем, если изотермически сжать воздух, уменьшив его объем в 3 раза, при начальной относительной влажности 50%?

Выберите правильный вариант:

1. 150%
2. 100%
3. 50%
4. 25%

Объясните, пожалуйста.

Физика 11 класс Изотермическое сжатие газа и влажность воздуха относительная влажность сжатие воздуха изотермический процесс цилиндр под поршнем физика 11 класс Новый

Чтобы понять, как изменится относительная влажность воздуха в цилиндре под поршнем при изотермическом сжатии, давайте рассмотрим несколько ключевых моментов.

Определение относительной влажности: Относительная влажность (RH) — это отношение текущего содержания водяного пара в воздухе к максимальному возможному содержанию водяного пара при данной температуре. Она выражается в процентах.

Изотермическое сжатие: При изотермическом сжатии температура воздуха остается постоянной. Это важно, поскольку максимальная способность воздуха удерживать влагу зависит от температуры. Если температура не меняется, то максимальная влажность также остается постоянной.

Сжатие объема: Если мы сжимаем воздух, уменьшая его объем в 3 раза, то количество молекул воздуха остается тем же, но теперь они занимают меньший объем. Это означает, что концентрация водяного пара в воздухе увеличивается.

Теперь давайте проанализируем, как это повлияет на относительную влажность:

1. Изначально относительная влажность составляет 50%. Это означает, что в воздухе содержится 50% от максимального количества водяного пара, которое может удерживать воздух при данной температуре.
2. При сжатии объема в 3 раза, количество молекул водяного пара остается прежним, но объем, в котором они находятся, уменьшается. Это приводит к тому, что концентрация водяного пара увеличивается.
3. Так как максимальная способность воздуха удерживать влагу не изменилась (температура постоянна), то относительная влажность увеличится. Увеличение объема в 3 раза приводит к тому, что относительная влажность будет равна 150% (поскольку 50% увеличивается в 3 раза).

Ответ: Таким образом, после изотермического сжатия воздуха в цилиндре относительная влажность станет 150%. Это означает, что воздух будет перенасыщен влагой, и может произойти конденсация водяного пара.