Задачи › Средняя плотность, сплавы и смеси

Три сосуда с двумя жидкостями

  1. Три сосуда с двумя жидкостями

    ИОШ 2020/21, 10 кл.
    3/10

    Три одинаковых сосуда полностью заполнены тремя жидкостями. В одном из них содержится масса \(m\) жидкости 1, во втором — масса \(1{,}8m\) жидкости 2, а в третьем — масса \(1{,}6m\) смеси жидкостей 1 и 2. Найти массу жидкости 1 во всех трёх сосудах.

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Запишите связь массы, объёма и плотности для смеси в третьем сосуде: сумма масс жидкостей равна \(1{,}6m\), а сумма их объёмов равна объёму сосуда.

    Ответ

    Масса жидкости 1 во всех трёх сосудах \(M_1 = 1{,}25\,m\); масса жидкости 2 \(M_2 = 3{,}15\,m\).

    Решение

    Пусть \(V\) — объём каждого сосуда, а в третьем сосуде содержится масса \(m_1\) первой жидкости и масса \(m_2\) второй. Тогда \[m_1 + m_2 = 1{,}6\,m, \qquad \frac{m_1}{\rho_1} + \frac{m_2}{\rho_2} = V ,\] где \(\rho_1\) и \(\rho_2\) — плотности первой и второй жидкостей. Плотности жидкостей, очевидно, равны \(\rho_1 = \dfrac{m}{V}\), \(\rho_2 = \dfrac{1{,}8\,m}{V}\). Подставляя их во второе уравнение, получим \[m_1 + m_2 = 1{,}6\,m, \qquad 1{,}8\,m_1 + m_2 = 1{,}8\,m .\] Решая систему, находим \(m_1 = 0{,}25\,m\), \(m_2 = 1{,}35\,m\). Поэтому во всех трёх сосудах содержится масса первой жидкости \[M_1 = m + 0{,}25\,m = 1{,}25\,m\] и масса второй жидкости \[M_2 = 1{,}8\,m + 1{,}35\,m = 3{,}15\,m .\]

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи