Число молекул, вылетающих с единицы площади поверхности жидкости за одну секунду, зависит от температуры жидкости. Число молекул, возвращающихся из пара в жидкость, зависит от концентрации молекул пара и от средней скорости их теплового движения, которая определяется температурой пара. Отсюда следует, что для данного вещества концентрация молекул пара при равновесии жидкости и ее пара определяется их равновесной температурой. Установление динамического равновесия между процессами испарения и конденсации при повышении температуры происходит при более высоких концентрациях молекул пара. Так как давление газа (пара) определяется его концентрацией и температурой, то можно сделать вывод: давление насыщенного пара p0 данного вещества зависит только от его температуры и не зависит от объема. А если давление одинаковое - то и до насыщения одинаково.
При t=100 градусах (T=373 К) и нормальном давлении р0=101325 Па вода кипит. если давление выше чем р0, то вода конденсируется . если давление ниже чем р0, то вода испаряется и ведет себя как газ.
таким образом при давлении po и температуре Т водяной пар может занимать объем от 0 до V1=m/M*R*T/po = 2/18*8,31*373/101325 м3 = 0,003398997 м3 ~ 3,4 л
при давлении po и температуре Т азот занимает объем V2=m/M*R*T/po = 1/28*8,31*373/101325 м3 = 0,001092535 м3 ~ 1,1 л
так как объем азота V2 в сумме с минимальным объемом воды не превышает V0=2л, то давление в системе не превышает р0 так как объем азота V2 в сумме с макимальным объемом воды V1 не меньше чем V0 = 2л, то давление в системе не меньше чем р0
это значит что система действительно находится при 100 С в тепловом равновесии при давлении р0=101325 Па причем азот занимает V2 ~ 1,1 л из V0=2л что составляет V2/V0*100% ~1,1/2*100% = 55% от полного объема камеры
если бы при всех тех же условиях оказалось что V2 > V0 , то давление было бы больше чем р0, вода была бы в жидком состоянии, азот занимал бы ~100% объема
если бы при всех тех же условиях оказалось что V2+V1 < V0 , то давление было бы меньше чем р0, вода была бы в газообразном состоянии, тогда пришлось бы решить такую задачу V1=m1/Mr1*R*T/p V2=m2/Mr2*R*T/p V1+V2=V0 из этой системы выразить V2/V0 но это уже совсем другая задача )))
А если давление одинаковое - то и до насыщения одинаково.
если давление выше чем р0, то вода конденсируется .
если давление ниже чем р0, то вода испаряется и ведет себя как газ.
таким образом при давлении po и температуре Т водяной пар может занимать объем от 0 до V1=m/M*R*T/po = 2/18*8,31*373/101325 м3 = 0,003398997 м3 ~ 3,4 л
при давлении po и температуре Т азот занимает объем V2=m/M*R*T/po = 1/28*8,31*373/101325 м3 = 0,001092535 м3 ~ 1,1 л
так как объем азота V2 в сумме с минимальным объемом воды не превышает V0=2л, то давление в системе не превышает р0
так как объем азота V2 в сумме с макимальным объемом воды V1 не меньше чем V0 = 2л, то давление в системе не меньше чем р0
это значит что система действительно находится при 100 С в тепловом равновесии при давлении р0=101325 Па причем азот занимает V2 ~ 1,1 л из V0=2л что составляет V2/V0*100% ~1,1/2*100% = 55% от полного объема камеры
если бы при всех тех же условиях оказалось что V2 > V0 , то давление было бы больше чем р0, вода была бы в жидком состоянии, азот занимал бы ~100% объема
если бы при всех тех же условиях оказалось что V2+V1 < V0 , то давление было бы меньше чем р0, вода была бы в газообразном состоянии, тогда пришлось бы решить такую задачу
V1=m1/Mr1*R*T/p
V2=m2/Mr2*R*T/p
V1+V2=V0
из этой системы выразить V2/V0
но это уже совсем другая задача )))