Для решения этой задачи используем следующий подход:
Обозначим:
- \( V_0 = 0.6 \, \text{л} = 600 \, \text{см}^3 \) — начальный объем воды,
- \( \rho_0 = 1.00 \, \text{г/см}^3 \) — плотность воды,
- \( \rho_{\text{м}} = 0.80 \, \text{г/см}^3 \) — плотность масла,
- \( q = 10 \, \text{см}^3/\text{с} \) — расход масла,
- \( t \) — время в секундах.
Общий объем содержимого сосуда через время \( t \) будет равен: \[ V = V_0 + qt = 600 + 10t \, \text{см}^3. \]
Объем масла, который был добавлен через время \( t \): \[ V_{\text{м}} = qt = 10t \, \text{см}^3. \]
Теперь проведем вычисления массы воды и масла:
- Масса воды \( m_0 = V_0 \cdot \rho_0 = 600 \cdot 1.00 = 600 \, \text{г} \).
- Масса масла \( m_{\text{м}} = V_{\text{м}} \cdot \rho_{\text{м}} = 10t \cdot 0.80 = 8t \, \text{г} \).
Суммарная масса содержимого сосуда будет: \[ m = m_0 + m_{\text{м}} = 600 + 8t \, \text{г}. \]
Средняя плотность содержимого сосуда: \[ \rho_{\text{ср}} = \frac{m}{V} = \frac{600 + 8t}{600 + 10t}. \]
Мы хотим, чтобы средняя плотность стала равной \( 0.84 \, \text{г/см}^3 \): \[ \frac{600 + 8t}{600 + 10t} = 0.84. \]
Теперь умножим обе стороны на \( 600 + 10t \): \[ 600 + 8t = 0.84(600 + 10t). \]
Раскроем скобки: \[ 600 + 8t = 504 + 8.4t. \]
Переносим все члены с \( t \) в одну сторону, а постоянные в другую: \[ 600 - 504 = 8.4t - 8t, \] \[ 96 = 0.4t. \]
Теперь разделим на \( 0.4 \): \[ t = \frac{96}{0.4} = 240 \, \text{с}. \]
Ответ: через 240 секунд средняя плотность содержимого сосуда станет равной 0.84 г/см³.