Влажный воздух под поршнем: вода и пар

Пока в цилиндре есть жидкая вода, пар насыщенный. В конце процесса проверьте, осталась ли вода, и если нет — пар уже ненасыщенный.

1) \(\varphi_1 = 1\,(100\%)\).

2) Пусть вначале \(m\) — масса пара, \(V\) — объём влажного воздуха, \(P_\text{н}\) — давление насыщенного пара, \(T\) — температура, \(\mu\) — молярная масса воды. Предположим, что вся вода испарилась. Тогда \[P_\text{н}V = \frac{m}{\mu}RT, \qquad \varphi_2 P_\text{н}\cdot 3V = \frac{3}{2}\frac{m}{\mu}RT .\] Отсюда \(\varphi_2 = \dfrac{1}{2}\), т.е. пар ненасыщенный. Предположение правильное, поэтому \(\varphi_2 = \dfrac{1}{2}\,(50\%)\).