№641 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

В сосуд, на дне которого была вода, накачали воздух. Когда открыли кран и сжатый воздух вырвался наружу, сосуд заполнился водяным туманом. Почему это произошло?

При открытии крана сжатый воздух быстро расширяется. Такое расширение можно считать почти адиабатическим, поэтому теплообмен с окружающей средой не успевает произойти.

При адиабатическом расширении газ совершает работу за счёт своей внутренней энергии, поэтому его температура понижается:

$$Q=0,\qquad \Delta U + A = 0,\qquad A=-\Delta U$$

Из-за понижения температуры водяной пар, содержащийся в воздухе, достигает точки росы и конденсируется в мельчайшие капли. Поэтому сосуд заполняется водяным туманом.

Ответ: при быстром расширении воздух охлаждается, и водяной пар конденсируется в туман.