6. В закрытом сосуде объемом 5 литров находится влажный воздух при температуре 100 °С и давлении 1,5•103 Па. Относительная влажность воздуха равна 60 %. Выберите все верные утверждения. 1. В этом сосуде парциальное давление паров воды больше парциального давления воздуха. 2. В этом сосуде парциальное давление паров воды меньше парциального давления воздуха. 3. В этом сосуде масса воздуха меньше массы паров воды. 4. В этом сосуде масса воздуха больше массы паров воды. 5. Если при неизменной температуре увеличить объем сосуда в 5 раз, то относительная влажность воздуха станет равна 100%. TA

Для анализа условий в закрытом сосуде с влажным воздухом давайте используем данные: объем сосуда — 5 литров, температура — 100 °C, давление — 1,5•10^3 Па, относительная влажность — 60%.

1. Парциальное давление паров воды можно найди с использованием таблиц или уравнений для насыщенного давления. При 100°C насыщенное давление водяного пара составляет приблизительно 101325 Па. Следовательно, максимальное парциальное давление водяного пара в данном сосуде составляет 101325 Па, но с учетом относительной влажности 60% парциальное давление будет:
   Пвода = 0.60 * 101325 Па ≈ 60795 Па.
   Парциальное давление воздуха будет равно:
   Пвоздуха = Полное давление - Пвода = 1500 Па - 60795 Па = отрицательное значение.
   Это значит, что парциальное давление водяного пара больше, чем парциальное давление воздуха в этом случае.
   Утверждение 1: Верно.

2. Парциальное давление паров воды меньше парциального давления воздуха. Мы уже выяснили, что парциальное давление паров воды (60795 Па) превышает давление воздуха < (1500 Па).
   Утверждение 2: Неверно.

3. Чтобы найти массы компонентов в сосуде, нужно использовать уравненя состояния идеального газа.
   Для воздуха:
   Ma = (P * V) / (R * T), где P - парциальное давление воздуха, V - объем, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах.
   Для водяного пара:
   Mw = (Pw * V) / (Rw * T), где Pw - давление водяного пара, Rw - газовая постоянная для водяного пара.
   Рассмотрим соотношение.
   Так как парциальное давление воды больше чем парциальное давление воздуха, то и масса воды будет больше.
   Утверждение 3: Неверно.

4. Следовательно, если масса паров воды больше, чем масса воздуха, то:
   Утверждение 4: Верно.

5. Если объем сосуда увеличить в 5 раз при неизменной температуре, то относительная влажность не изменится, так как количество молей (и, следовательно, масса) паров воды в сосуде останется прежней, но объемность будет больше, что приведет к понижению давления водяного пара и, следовательно, относительная влажность останется ниже 100%:
   Утверждение 5: Неверно.

Итак, верные утверждения: 1 и 4.