Задачи › Средняя плотность, сплавы и смеси

На заводе всё перепутали

  1. На заводе всё перепутали

    Санкт-Петербургская 2019/20, 7 кл.
    5/10

    Согласно ГОСТу, в оловянно-свинцовом припое ПОС \(40\) олово должно составлять \(40\) % от общей массы. Но на заводе ошиблись, и изготовили припой из сплава, где олово составило \(40\) % от общего объёма. Во сколько раз плотность полученного припоя отличается от указанной в ГОСТе? Плотность олова \(\rho_{\text{о}}=7{,}3\) \(\text{кг/м}^3\), плотность свинца \(\rho_{\text{с}}=11{,}3\) \(\text{кг/м}^3\).

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Сравните плотность припоя по ГОСТу (известны массовые доли) и плотность припоя с той же долей по объёму. Выразите каждую через плотности олова и свинца.

    Ответ

    В \(1{,}05\) раза; плотность припоя больше стандартной.

    Решение

    Пусть масса всего припоя равна \(m\). По ГОСТу масса олова \(m_{\text{о}}=0{,}4\,m\), масса свинца \(m_{\text{с}}=0{,}6\,m\), их объёмы \(V_{\text{о}}=\dfrac{0{,}4\,m}{\rho_{\text{о}}}\), \(V_{\text{с}}=\dfrac{0{,}6\,m}{\rho_{\text{с}}}\). Стандартная плотность \[\rho_{\text{ст}}=\frac{m}{V_{\text{о}}+V_{\text{с}}}=\frac{\rho_{\text{о}}\rho_{\text{с}}}{0{,}4\,\rho_{\text{с}}+0{,}6\,\rho_{\text{о}}}.\] В полученном припое объём олова \(0{,}4\,V\), объём свинца \(0{,}6\,V\), масса \(m=0{,}4\,V\rho_{\text{о}}+0{,}6\,V\rho_{\text{с}}\), поэтому \[\rho_{\text{пол}}=\frac{m}{V}=0{,}4\,\rho_{\text{о}}+0{,}6\,\rho_{\text{с}}.\] Отношение плотностей \[\frac{\rho_{\text{пол}}}{\rho_{\text{ст}}}=\frac{(0{,}4\,\rho_{\text{с}}+0{,}6\,\rho_{\text{о}})(0{,}4\,\rho_{\text{о}}+0{,}6\,\rho_{\text{с}})}{\rho_{\text{о}}\rho_{\text{с}}}\approx 1{,}05.\]

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи