Физтех 2024, 11 класс, первый тур, задача 5
Горизонтальный герметичный цилиндрический сосуд разделен на две части теплонепроницаемым поршнем. В одной части сосуда находится гелий при некоторой температуре, а в другой насыщенный водяной пар и вода при температуре . Гелию медленно сообщают количество теплоты , при этом часть пара конденсируется. Найдите массу сконденсировавшегося пара. Ответ приведите в и округлите до десятых. Поршень перемещается в сосуде без трения. Молярная масса воды . Универсальная газовая постоянная . Температуру пара и воды поддерживают равной .
Решение.
Работа гелия:
Масса сконденсировавшегося пара:
где
-- плотность насыщенного пара, -- молярная теплоемкость гелия при постоянном давлении, -- абсолютная температура пара.
В итоге получаем: