Для решения этой задачи обозначим концентрации кислоты в первом растворе как \(x\%\), а во втором растворе — как \(y\%\).
Первый сосуд содержит 40 кг раствора. Значит, количество кислоты в первом растворе будет: \[ \frac{x}{100} \times 40 \]
Второй сосуд содержит 20 кг раствора. Таким образом, количество кислоты во втором растворе будет: \[ \frac{y}{100} \times 20 \]
Если слить оба раствора вместе, получим общий раствор весом \(40 + 20 = 60\) кг и с концентрацией 33% кислоты. Количество кислоты в этом растворе будет: \[ \frac{33}{100} \times 60 = 19.8 \, \text{кг} \]
Теперь составим уравнение для суммы кислоты из обоих растворов: \[ \frac{x}{100} \times 40 + \frac{y}{100} \times 20 = 19.8 \] Умножим всё на 100 для удобства: \[ 40x + 20y = 1980 \quad (1) \]
Теперь рассмотрим ситуацию, когда сливаются равные массы этих растворов. Слитые массы — 20 км из первого и 20 кг из второго раствора. Общее количество кислоты будет: \[ \frac{x}{100} \times 20 + \frac{y}{100} \times 20 = \frac{47}{100} \times 40 = 18.8 \, \text{кг} \]
Составим второе уравнение: \[ \frac{x}{100} \times 20 + \frac{y}{100} \times 20 = 18.8 \] Умножим всё на 100: \[ 20x + 20y = 1880 \quad (2) \]
Упростим второе уравнение: \[ x + y = 94 \quad (3) \]
Теперь у нас есть система уравнений:
- \(40x + 20y = 1980\) (1)
- \(x + y = 94\) (3)
- Решим систему. Из уравнения (3) выразим \(y\): \[ y = 94 - x \]
Подставим \(y\) в уравнение (1): \[ 40x + 20(94 - x) = 1980 \] \[ 40x + 1880 - 20x = 1980 \] \[ 20x + 1880 = 1980 \] \[ 20x = 100 \] \[ x = 5 \]
Теперь подставим найденное \(x\) обратно в (3): \[ 5 + y = 94 \] \[ y = 89 \]
Таким образом, концентрация кислоты в первом растворе составляет \(5\%\), а во втором растворе — \(89\%\).