В сосуде под поршнем находится вода и водяной пар. Объём сосуда
медленно изотермически увеличивают, при этом в сосуде еще остается вода.
Как изменяются при этом масса пара и его давление?
Для каждой величины подберите соответствующий характер изменения:
1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется

Когда сосуд с водой и водяным паром медленно изотермически увеличивается, то его температура остаётся постоянной, так как процесс происходит при постоянной температуре (изотермический процесс). Рассмотрим изменения в массе пара и его давлении:

1. Масса пара: В процессе увеличения объема сосуда, вода будет постепенно испаряться, потому что для поддержания равновесия между жидкой фазой и паровой фазой при постоянной температуре должна существовать определённая масса пара, соответствующая данному объему. Если объем сосуда увеличивается, это значит, что для поддержания этого равновесия части воды будет необходимо испариться, чтобы количество пара соответствовало новому объему. Таким образом, масса пара увеличивается.

   Ответ: увеличивается.

2. Давление пара: Давление пара зависит от температуры и объема, а также от количества пароводяных молекул в сосуде. В данном случае, так как процесс изотермический, температура остаётся постоянной. Давление водяного пара при постоянной температуре описывается уравнением Клапейрона-Клаузиуса и зависит от количества вещества пара. Когда объем сосуда увеличивается, а масса пара увеличивается, давление будет стремиться к поддержанию равновесия, но так как увеличивается и объем, давление, в свою очередь, будет уменьшаться (так как давление при постоянной температуре обратно пропорционально объему).

   Ответ: уменьшается.

Итоговые изменения:

• Масса пара увеличивается.
• Давление пара уменьшается.