Для решения этой задачи обозначим:
- \( x \) — массу кислоты в первом сосуде,
- \( y \) — массу кислоты во втором сосуде.
Мы знаем, что:
- В первом сосуде 80 кг раствора.
- Во втором сосуде 60 кг раствора.
- Когда оба раствора смешиваются, получается 49% кислоты.
- Когда смешивают равные массы этих растворов, получается 55% кислоты.
Для начала запишем уравнение для смешивания обеих жидкостей:
Смешивание различных масс (80 кг и 60 кг): \[ \frac{x + y}{80 + 60} = 0.49 \] \[ x + y = 0.49 \times 140 \] \[ x + y = 68.6 \quad \text{(уравнение 1)} \]
Смешивание равных масс: Пусть берем 60 кг от каждого раствора, тогда: \[ \frac{\frac{x}{80} \cdot 60 + \frac{y}{60} \cdot 60}{60 + 60} = 0.55 \] Это можно упростить до: \[ \frac{0.75x + y}{120} = 0.55 \] \[ 0.75x + y = 0.55 \times 120 \] \[ 0.75x + y = 66 \quad \text{(уравнение 2)} \]
Теперь у нас есть система уравнений:
- \( x + y = 68.6 \)
- \( 0.75x + y = 66 \)
Теперь решим эту систему.
Из первого уравнения выразим \( y \): \[ y = 68.6 - x \]
Подставим \( y \) во второе уравнение: \[ 0.75x + (68.6 - x) = 66 \] \[ 0.75x + 68.6 - x = 66 \] \[ -0.25x + 68.6 = 66 \] \[ -0.25x = 66 - 68.6 \] \[ -0.25x = -2.6 \] \[ x = \frac{-2.6}{-0.25} = 10.4 \]
Теперь подставим \( x \) обратно в первое уравнение для нахождения \( y \): \[ y = 68.6 - 10.4 = 58.2 \]
Таким образом, в первом сосуде содержится 10.4 кг кислоты.