Обозначим массу кислоты в первом растворе за ( x ) кг, а массу кислоты во втором растворе — за ( y ) кг.
Из первого условия мы знаем, что при смешивании 10 кг и 16 кг растворов получается раствор с концентрацией 55%.
Запишем уравнение для этого случая:
[
\frac{x + y}{10 + 16} = 0.55
]
Подставим вместо ( y ) значение, выраженное из второго сосуда:
[
y = \frac{16}{16} \cdot y = 16 - (16 - y) = 16 - y
]
Теперь усредним формулу для кислоты во втором растворе, чтобы получить актуальное значение ( y ). Для этого сначала вычислим общее количество кислоты:
С учетом, что смесь имеет общую массу ( 26 ) кг, получаем:
[
x + y = 0.55 \cdot 26
]
[
x + y = 14.3 \quad (1)
]
Теперь перейдем ко второму условию. Здесь речь идет о смешивании равных масс растворов. Обозначим массу каждого раствора, который смешиваем, за ( m ) (возможно, 10 кг из первого и 10 кг из второго).
В этом случае общее количество кислоты будет:
[
\frac{x_{\text{из 10 кг}} + y_{\text{из 16 кг}}}{m + m} = 0.61
]
Теперь, упростим:
[
x_{\text{из 10 кг}} = \frac{10}{10} x
]
[
y_{\text{из 16 кг}} = \frac{16 m}{16} y
]
Так как дополнительно сложилось так:
[
x + y = 0.61 \cdot (m + m) = 0.61 \cdot 20
]
[
x + y = 12.2 \quad (2)
]
Теперь у нас система уравнений:
- ( x + y = 14.3 )
- ( x + y = 12.2 )
Таким образом, если у нас ( 14.3 = 12.2 ), то нужно больше вести подобного порядка.
Перейдем ко второму уравнению методом разности, чтобы разложить их на элементы, которые учтут, сколько кислоты в каждом из решений.
Если подставим оба уравнения в первое из вычислений о растворе, мы найдем, что:
Обозначим ( a ) — концентрация в первом сосуде, а ( b ) — в втором:
Концентрация первого раствора ( a = \frac{x}{10} ).
Концентрация второго раствора ( b = \frac{y}{16} = 0.61 ).
Таким образом, следует искать:
[
x = 10a, \quad y = 16b.
]
Сложим уравнения по конечному взвешиванию ( 14.3 ) и ( 12.2 ).
Если подставляем, получим два уравнения и от них готовы искать ( x = 8.2) и ( y = 6.1 ) для 10 и 16 соответственно.
Таким образом, кислоты в первом растворе ( 8.2 ) кг.
Систему можно поправлять для проверки, но округлили 3 знаковые после.