Выкипевшая вода из перловки
3/10Массу \(m = 1\) 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
ПодсказкаВыразите 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.
РешениеПусть 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 \(V_1\): \[V_1 = V - v = V - \frac{m\,(\rho_{\text{с}} - \rho_{\text{в}})}{\rho_{\text{с}}\,(\rho_{\text{в}} - \rho_0)} = 2{,}29~\text{л}.\]
Похожие задачи
- Овёс и рожь Золушки МОШ 2010/11, 7 кл.
- Температура, объём и плотность жидкости Интернет-олимпиада 2013/14, 8 кл.
- Насыпная плотность песка ИОШ 2015/16, 9-10 кл.
- Насыпная плотность песка ИОШ 2015/16, 11 кл.
- Размер полости в медном кубе «Бельчонок» 2015/16, 7 кл.
- Сплавы платины, золота и серебра ИОШ 2016/17, 9-10 кл.