Задачи › Средняя плотность, сплавы и смеси

Выпаривание части раствора

  1. Выпаривание части раствора

    ИОШ 2024/25, 11 кл.
    3/10

    В стакане находится раствор соли с некоторой неизвестной концентрацией \(C\). Из стакана забирают третью часть раствора и выпаривают его до тех пор, пока концентрация соли не повысится в два раза. После этого выпаренный раствор возвращают обратно в стакан. В результате концентрация соли в стакане становится равной \(C + 0{,}1\). Определить исходную концентрацию \(C\) соли в стакане. Считать, что в воде может раствориться любое количество соли.

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Выпаривается только вода, поэтому масса соли в порции не меняется. Выразите новую массу порции через её исходную массу и запишите концентрацию после возвращения раствора в стакан.

    Ответ

    \(C = 0{,}5\).

    Решение

    Пусть масса раствора в стакане \(m\), исходное процентное содержание соли — \(C\). Из стакана взяли \(m/3\) раствора и увеличили концентрацию соли в нём вдвое. А поскольку выпаривалась только вода, для удвоения концентрации этой порции раствора нужно сделать её общую массу вдвое меньшей. Поэтому новая общая масса раствора после выпаривания стала равна \[m_1 = \frac{1}{3}m\cdot\frac{1}{2} + \frac{2}{3}m = \frac{5}{6}m.\] При этом масса соли в растворе не изменилась. Как она была до выпаривания равна \(Cm\), так и осталась после. Поэтому новая концентрация соли в стакане равна \[C + 0{,}1 = \frac{Cm}{\dfrac{5m}{6}} = \frac{6C}{5}.\] Решая это уравнение, найдём \(C = 0{,}5\).

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи