Смесь двух реактивов
2/10В мерном стакане смешали два жидких реактива P1 и P2. Объем полученного раствора равен \(V = 1\) л, массовая доля реактива P1 в растворе \(X = 56\%\). Объём раствора составил \(Y = 94\%\) от суммы объёмов этих реактивов до смешивания. Плотность реактива P1 равна \(1000\,\text{кг/м}^3\), плотность реактива P2 равна \(800\,\text{кг/м}^3\).
Найдите массу реактива P1 в смеси. Ответ приведите в \([\text{г}]\) с округлением до целого числа.
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаМассовая доля связывает массы реактивов, а объёмы связаны с учётом сжатия при смешивании \(Y\).
РешениеПусть \(\alpha = \dfrac{X}{100\%}\). По условию \[\frac{X}{100\%} = \frac{m_1}{m_1 + m_2} = \alpha, \qquad \frac{m_1}{m_2} = \frac{\alpha}{1-\alpha} = \frac{\rho_1 V_1}{\rho_2 V_2},\] откуда \(V_2 = \dfrac{1-\alpha}{\alpha}\,\dfrac{\rho_1}{\rho_2}\,V_1\). Суммарный объём реактивов до смешивания \(V_1 + V_2 = \dfrac{100\%}{Y}\,V\), тогда \[V_1\left(1 + \frac{1-\alpha}{\alpha}\,\frac{\rho_1}{\rho_2}\right) = \frac{100\%}{Y}\,V,\] и окончательно \[m_1 = \rho_1 V_1 = \frac{\dfrac{100\%}{Y}\,\rho_1 V}{1 + \dfrac{1-\alpha}{\alpha}\,\dfrac{\rho_1}{\rho_2}}.\]
Похожие задачи
- Золото в десятирублёвой монете МОШ 2010/11, 7 кл.
- Смесь бензинов в баке МОШ 2010/11, 7 кл.
- Сплав стали и алюминия Курчатов 2012/13, 7 кл.
- Свинцовый и стальной шарики Курчатов 2016/17, 8 кл.
- Кубики из латуни и чугуна Курчатов 2016/17, 9 кл.
- Выпаривание раствора кислоты ИОШ 2017/18, 11 кл.