Качественная задача

Рассмотрим положение ключа №1. Тогда в цепь будет включен только верхний источник тока, поэтому ток проходит против часовой стрелки при обходе контура. Через диод будет идти прямой ток, следовательно его сопротивление будет очень мало и ток пройдёт через него, а не через соседний резистор и лампу. Так же в цепь будет подключен левый резистор. Таким образом, имеем эквивалентную схему:

Так как через лампу не идёт ток, то она гореть не будет. Тогда общее сопротивление цепи составит $R_\text{общ}=R$ и мощность выделяемая на цепи составит $P_1=\frac{\xi^2}{R_\text{общ}}=\frac{\xi^2}{R}$.
Теперь рассмотрим положение ключа №2. Тогда в цепь будет включен только нижний источник тока, поэтому ток проходит по часовой стрелке при обходе контура. Диод в данном случае будет включен в противоток, следовательно его сопротивление будет огромны, и ток пройдёт через лампу и правой резистор. Помимо этого ток пройдёт через левый резистор. Таким образом, имеем эквивалентную схему:

Так как через лампу идёт ток, то она будет гореть. Тогда общее сопротивление цепи составит $R_\text{общ}=R+R+R=3R$ и мощность выделяемая на цепи составит $P_2=\frac{\xi^2}{R_\text{общ}}=\frac{\xi^2}{3R}$.
Таким образом видим что при переключении ключа из положения 1 в 2 мощность тока уменьшится в 3 раза.

Рассмотрим первый сосуд. Так как температура пара остаётся постоянной, то давление пара будет постоянным и совсем не будет зависеть от объёма, и поскольку при медленном увеличении объема будет происходить испарение воды, находящейся в сосуде, так образом пар и вода будут оставаться в динамическом равновесии. Таким образом график данного процесс будет иметь вид:

Теперь рассмотрим второй сосуд. Так как воздух во втором сосуде сухой, то к нему применима модель идеального газа. Тогда этот газ будет изотермически расширяться, и следовательно справедливо соотношение $pV=const$. Таким образом график данного процесс будет иметь вид:

Заметим, что рамка находится в двух магнитных полях, а именно в однородном магнитном поле с индукцией $\vec{B}$ и неоднородном магнитном поле, которое создано проводником с током.
В следствии магнитной индукции $\vec{B}$ уменьшается магнитный поток через рамку, в результате чего вследствие явления электромагнитной индукции в рамке возникает индукционный ток и согласно правилу Ленца созданное индукционным током магнитное поле $\vec{B_I}$ будет препятствовать уменьшению магнитного потока, то есть вектор $\vec{B_I}$ будет направлен от наблюдателя, тогда индукционный ток, возникшей в контуре будет направлен по часовой стрелке.
Помимо этого на проводник с током в однородном магнитном поле будет действовать сила Ампера. На каждую строну рамки по правилу левой руки сила Ампера будет направлена от ней, и так как вся рамка находится в магнитном поле то равнодействующая этих сил будет равна нулю.
Теперь перейдём к рассмотрению влияния проводника с током. Так согласно правилу правой руки вектор индукции поля направлен к наблюдателю. На горизонтальные участки рамки силы Ампера равны, поскольку они равноудалены от проводника с током, а на вертикальные части рамки будет действовать разная сила Ампера, действующая на ближнюю часть рамки (правую) больше. По правилу левой руки левой руки силы Ампера, действующие на части рамки, направлены перпендикулярно сторонам рамки, поэтому силы действующие на горизонтальные участки рамки компенсируют друг-друга, а что касается вертикальных сторон рамки, то равнодействующая этих сил будет направлена вправо.
По принципу суперпозиции полей равнодействующая сил, действующих на рамку со стороны обоих магнитных полей, направлена вправо.

1. Приведём рисунок:

1. Внутренняя энергия идеального одноатомного газа пропорциональна абсолютной температуре: $$U = \frac{3}{2} \nu RT.$$ На участке $1 \to 2$ температура газа пропорциональна давлению, процесс происходит при постоянном количестве вещества и постоянном объёме (изохорный нагрев). Согласно уравнению Клапейрона–Менделеева ($pV = \nu RT$), при этом объём не изменяется, а давление увеличивается в 2 раза. В координатах $p$–$V$ график этого участка — вертикальный отрезок.

2. На участке $2 \to 3$ $U$ не изменяется, температура газа постоянна: происходит изотермическое сжатие. В этом процессе объём уменьшается в 2 раза, а давление при этом возрастает в 2 раза, так как $pV = \text{const}$ (изотерма). В координатах $p$–$V$ график этого участка является ветвью гиперболы.

Относительная влажность определяется формулой: $$\varphi = \frac{p}{p_{\text{н}}},$$ где $p$ — парциальное давление водяного пара, а $p_{\text{н}}$ — парциальное давление насыщенных паров при данной температуре. Поскольку температура воздуха остаётся неизменной, давление насыщенных паров также остаётся прежним. Поэтому при увеличении парциального давления водяного пара относительная влажность увеличивается.

Из уравнения состояния идеального газа (уравнение Менделеева–Клапейрона) получаем: $$pV = \frac{m}{\mu}RT, \quad \Rightarrow \quad \rho = \frac{p\mu}{RT},$$ где $V$ — объём помещения, $m$ — масса пара, $\mu$ — молярная масса воды, $\rho$ — плотность водяного пара. Следовательно, при увеличении парциального давления пара, при постоянной температуре, плотность водяных паров в комнате также возрастает.