В сосуде находятся водяной пар и вода при температуре 100 °C. В процессе изотермического расширения вода начинает испаряться. К моменту, когда она вся испарилась, объём пара увеличился в 13 раз. Найти отношение объёмов пара и воды в начале опыта. Выбрать ближайшее значение.

Для решения задачи воспользуемся законом Гей-Люссака для идеальных газов, который гласит, что при изотермическом расширении объём идеального газа пропорционален количеству вещества газа.

Мы знаем, что объём пара увеличился в 13 раз. Пусть изначальный объём воды равен V, а объём пара, когда вся вода испарилась, равен 13V.

Так как вода испарилась полностью, то количество вещества пара и воды в конечном состоянии будет одинаковым.

Обозначим количество вещества воды как n, а количество вещества пара как m. Тогда n = m.

По закону Гей-Люссака, обратная пропорциональность между объёмами газов и количеством вещества газов должна сохраняться, поэтому:

V/n = 13V/m

Упростим это выражение, учитывая, что n = m:

1/n = 13/V

Теперь найдем отношение объёмов пара и воды в начале опыта:

V/13V = 1/13

Ответ: отношение объёмов пара и воды в начале опыта равно 1/13.