Решение: Кипение воды в кастрюле
Стальную кастрюлю, наполовину наполненную водой и закрытую лёгкой крышкой, поставили на огонь, воду в ней довели до кипения и кипятили в течение некоторого времени. Атмосферное давление в помещении составляло $760\ \text{мм рт. ст.}$
Выберите все верные утверждения, описывающие характеристики воды, водяного пара и кастрюли в процессе кипения.
Решение по шагам
5 шаговДо достижения температуры кипения вода нагревается. При повышении температуры увеличивается давление насыщенного водяного пара, поэтому утверждение 3 верно.
$$p_{\text{нас}}=p_{\text{нас}}(T),\quad \frac{dp_{\text{нас}}}{dT}>0$$Во время кипения при постоянном атмосферном давлении температура воды остаётся постоянной: подводимая теплота расходуется на парообразование. Поэтому утверждение 2 неверно.
Относительная влажность под крышкой при наличии испарения и кипения не уменьшается, а воздух становится насыщенным водяным паром. Поэтому утверждение 1 неверно.
Температура дна кастрюли, соприкасающегося с пламенем, может быть выше температуры кипящей воды. Следовательно, ограничение $90\,^\circ\mathrm{C}$ неверно, и утверждение 4 неверно.
При кипении температура воды постоянна, а плотность насыщенного пара зависит только от температуры. Поэтому плотность насыщенного пара остаётся постоянной, и утверждение 5 верно.
$$\rho_{\text{нас}}=\rho_{\text{нас}}(T)=\text{const}$$Где здесь ошибаются
Считать, что температура кипящей воды продолжает увеличиваться.
Путать парциальное давление водяного пара с полным давлением под крышкой.
Считать, что температура дна кастрюли не может быть выше температуры воды.