1. Водяной пар с относительной влажностью 50% изотермически сжали в 1,5 раза. 2. В цилиндре под подвижным поршнем находится воздух с относительной влажностью 40% при температуре 100°С. Каким будет парциальное давление водяного пара, если объём сосуда уменьшить при постоянной температуре в 3 раза?

Когда водяной пар с относительной влажностью 50% изотермически сжимаются в 1,5 раза, нужно учитывать, что в процессе изотермического сжатия температура не изменяется, но увеличивается давление и уменьшается объём. Относительная влажность зависит от текущего парциального давления водяного пара и насыщенного давления пара при данной температуре. В случае сжатия объём уменьшится, что приведёт к увеличению плотности водяного пара, и, соответственно, его парциальное давление возрастёт. Однако так как процесс изотермический, и температура не изменяется, насыщенное давление также остаётся постоянным для данной температуры. Следовательно, водяной пар при дальнейшем сжатии достигнет состояния насыщения, и относительная влажность будет приближаться к 100%. В конце концов, изотермическое сжатие приведёт к тому, что пар станет насыщенным, и относительная влажность будет равна 100%, если объём будет сжат до определённого критического значения, где дальнейшее сжатие приведёт к конденсации.

В случае с воздухом с относительной влажностью 40% при температуре 100°С, когда объём сосуда уменьшается в 3 раза при постоянной температуре, также следует учитывать, что процесс происходит при неизменной температуре, то есть мы работаем с изотермическим процессом. Так как температура остаётся постоянной, насыщенное давление водяного пара также не меняется, и пропорционально изменяется только объём. Парциальное давление водяного пара прямо пропорционально его плотности, которая в свою очередь зависит от объёма. Если объём уменьшается в 3 раза, то парциальное давление водяного пара также увеличится в 3 раза. Однако так как изначально относительная влажность была 40%, это означает, что парциальное давление было 40% от насыщенного давления. После сжатия объёмом в 3 раза, парциальное давление водяного пара также увеличится в 3 раза, и оно составит 40% от насыщенного давления, умноженные на 3. Таким образом, парциальное давление водяного пара станет равным 120% от начального парциального давления, что означает, что водяной пар может достичь насыщения, если дальнейшее сжатие приведёт к конденсации.