Задачи › Средняя плотность, сплавы и смеси

Нефть в загрязнённой воде

  1. Нефть в загрязнённой воде

    ИОШ 2022/23, 11 кл.
    3/10

    При причаливании танкера к речному причалу произошло небольшое столкновение, и часть нефти вылилась в реку. Была проведена очистка акватории реки, во время которой собрали объём \(V = 2000\) л загрязнённой жидкости, которая имела массу \(m = 1{,}725\) т. Какую массу нефти содержала данная жидкость? Плотность нефти \(\rho = 800\ \text{кг/м}^3\), плотность воды \(\rho_0 = 1000\ \text{кг/м}^3\).

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Запишите среднюю плотность жидкости двумя способами: через массу и объём и через массы воды и нефти с их плотностями.

    Ответ

    \(m_н = 1100\) кг.

    Решение

    Из данных условия находим среднюю плотность загрязнённой жидкости \[\rho_{ср} = \frac{m}{V}.\] С другой стороны, среднюю плотность смеси можно найти через плотности компонент: \[\rho_{ср} = \frac{m}{\dfrac{m_в}{\rho_0} + \dfrac{m_н}{\rho}},\] где \(m_в\) и \(m_н\) – массы воды и нефти в смеси. Поскольку \(m = m_в + m_н\), эту формулу можно продолжить так: \[\rho_{ср} = \frac{m}{\dfrac{m - m_н}{\rho_0} + \dfrac{m_н}{\rho}}.\] Поэтому \[\frac{m - m_н}{\rho_0} + \frac{m_н}{\rho} = V.\] Отсюда находим \[m_н = \frac{(V\rho_0 - m)\,\rho}{\rho_0 - \rho} = 1100\ \text{кг}.\]

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи