Задачи › Средняя плотность, сплавы и смеси

Выкипевшая вода из перловки

  1. Выкипевшая вода из перловки

    Росатом 2023/24, 8 кл.
    3/10

    Массу \(m = 1\) кг перловой крупы залили водой объёмом \(V = 3\) л и сварили. В результате получилась варёная перловка, а часть воды выкипела. Считая, что вода либо выкипает, либо впитывается в перловку, целиком расходуясь на увеличение объёма зерна, найти объём выкипевшей воды, если известно, что плотность сухого перлового зерна \(\rho_{\text{с}} = 1400\) кг/м\(^3\), варёного — \(\rho_{\text{в}} = 1200\) кг/м\(^3\), воды — \(\rho_0 = 1000\) кг/м\(^3\).

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Выразите массу и объём варёной перловки через объём впитавшейся воды \(v\). Какой объём воды при этом выкипел?

    Ответ

    \(V_1 = V - \dfrac{m\,(\rho_{\text{с}} - \rho_{\text{в}})}{\rho_{\text{с}}\,(\rho_{\text{в}} - \rho_0)} \approx 2{,}29\) л.

    Решение

    Пусть в перловку впитался объём воды \(v\). Тогда масса варёной перловки равна \(m + \rho_0 v\), а её объём — \(\dfrac{m}{\rho_{\text{с}}} + v\). Следовательно, плотность варёной перловки есть \[\rho_{\text{в}} = \frac{m + \rho_0 v}{\dfrac{m}{\rho_{\text{с}}} + v}.\] Из этого уравнения находим \[v = \frac{m\,(\rho_{\text{с}} - \rho_{\text{в}})}{\rho_{\text{с}}\,(\rho_{\text{в}} - \rho_0)}.\] И, значит, выкипел объём воды \(V_1\): \[V_1 = V - v = V - \frac{m\,(\rho_{\text{с}} - \rho_{\text{в}})}{\rho_{\text{с}}\,(\rho_{\text{в}} - \rho_0)} = 2{,}29~\text{л}.\]

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи