Расчёт смесей кислотных растворов
Я решаю задачу, связанную со смешиванием различных кислотных растворов. Сначала я смешал растворы с содержанием кислоты 11% и 72% и добавил 10 кг чистой воды, чтобы получить 31%-ный раствор. Теперь, если заменить эти 10 кг воды на 10 кг 50%-ного кислотного раствора, получится 51%-ный раствор. Вопрос заключается в следующем: сколько килограммов 11%-ного раствора я использовал? Нужно разобраться с математикой!
Проверка математических вычислений
Я работаю с уравнением .17x + .12d = .20x + .10d. Упрощение приводит к .02d = .03x, откуда получается x = (2/3)d. Затем я нахожу y = x + d, что даёт общий объём (7/3)d. При d = 3 общий объём равен 7 кг. Затем при d = 7 получается общий объём 49/3, или 16 1/3 кг, что согласуется с моими расчётами меди.
Расчёт концентраций растворов
Я решаю математическую задачу, связанную с растворами различной концентрации. Я начал с простых уравнений, в которых умножал концентрации на соответствующие массы. Например, 3, умноженное на 0.35, даёт одно значение, а также я вычислил другое значение для 12, умноженного на 0.15. Теперь мне нужно составить более сложные уравнения с двумя различными концентрациями. Я найду массу растворов с низкой и высокой концентрацией и выведу необходимые переменные из этих уравнений.
Разбор уравнений и соотношений
Я работаю с уравнениями, связанными с отношениями и общими величинами. Для раздела 1 я задаю x и y в отношении 2:3, что приводит к вычисленным значениям на основе общей величины. Например, при общем значении 225 я получаю части 45, 90 и 135. Переходя к разделу 2, я задаю соотношения между x и d с помощью уравнения, связывающего их значения. В конечном счёте я пытаюсь распутать эти зависимости, чтобы найти неизвестные!
Расчёт долей меди
Я работаю с дробями: 6, умноженное на 14/3, и y, равное 35/3, дают в сумме 49/3. Для меди я хочу вычислить 0.05, умноженное на 14/3, плюс 0.12, умноженное на 35/3. В десятичном виде это 0.2333 плюс 1.4, что равно 1.6333. Мне не нужно брать 10% от этой суммы. Затем есть 7, умноженное на 10/3. Я также получаю, что общее количество меди равно 1.1667, но могу представить это с помощью уравнения. Проверка сухого вещества также даёт правильный результат.
Завершение таблицы отношений
Мне нужно убедиться, что отношения в таблице 1–4 указаны правильно. Для отношений 13 и 14 я проведу явные итоговые проверки. Возможно, стоит добавить некоторые пояснения, но я не хочу, чтобы текст стал чрезмерно подробным. Поэтому я сокращу информацию. Я сосредоточусь на краткости, сохраняя при этом ясность формулировки. Доведём это до конца!
Краткие ответы
| № | Ответ |
|---|---|
| 1 | \(45\) кг |
| 2 | \(50\) кг |
| 3 | \(100\) кг |
| 4 | \(135\) кг |
| 5 | \(7\) кг |
| 6 | \(16\frac13\) кг |
| 7 | \(11\frac23\) кг |
| 8 | \(646\) кг винограда |
| 9 | \(950\) кг винограда |
| 10 | \(29\%\) |
| 11 | \(22\%\) |
| 12 | \(19\%\) |
| 13 | \(5\) кг 11%-го раствора |
| 14 | \(15\) кг 55%-го раствора |
Основной принцип
Количество вещества вычисляется так:
\[ \text{масса вещества}=\text{масса раствора}\cdot\text{концентрация}. \]
При смешивании количество вещества складывается.
Задачи 1–4
Если концентрации первого и второго растворов равны \(a\%\) и \(b\%\), а итоговая концентрация — \(p\%\), то массы относятся так:
\[ x:y=(b-p):(p-a), \]
где \(x\) — масса первого, \(y\) — масса второго.
1
\[ x:y=(35-25):(25-10)=10:15=2:3. \]
Всего \(225\) кг:
\[ 2+3=5\text{ частей},\qquad 225:5=45. \]
\[ x=2\cdot45=90\text{ кг},\qquad y=3\cdot45=135\text{ кг}. \]
\[ 135-90=\boxed{45\text{ кг}}. \]
Проверка:
\[ 0{,}1\cdot90+0{,}35\cdot135=56{,}25 \]
и
\[ 0{,}25\cdot225=56{,}25. \]
2
Соотношение такое же \(2:3\).
\[ 250:5=50, \]
\[ x=100\text{ кг},\qquad y=150\text{ кг}. \]
\[ 150-100=\boxed{50\text{ кг}}. \]
3
\[ x:y=(30-25):(25-10)=5:15=1:3. \]
\[ 200:4=50, \]
\[ x=50\text{ кг},\qquad y=150\text{ кг}. \]
\[ 150-50=\boxed{100\text{ кг}}. \]
4
\[ x:y=(35-30):(30-10)=5:20=1:4. \]
\[ 225:5=45, \]
\[ x=45\text{ кг},\qquad y=180\text{ кг}. \]
\[ 180-45=\boxed{135\text{ кг}}. \]
Задачи 5–7
Пусть масса первого сплава равна \(x\) кг, тогда масса второго:
\[ x+d, \]
где \(d\) — разница масс.
Составим уравнение по меди:
\[ 0{,}05x+0{,}12(x+d)=0{,}10(2x+d). \]
Раскрываем скобки:
\[ 0{,}17x+0{,}12d=0{,}20x+0{,}10d, \]
\[ 0{,}03x=0{,}02d, \]
\[ x=\frac{2d}{3}. \]
Общая масса:
\[ M=x+(x+d)=\frac{7d}{3}. \]
5
\[ d=3,\qquad M=\frac{7\cdot3}{3}=\boxed{7\text{ кг}}. \]
6
\[ d=7,\qquad M=\frac{7\cdot7}{3} =\boxed{\frac{49}{3}=16\frac13\text{ кг}}. \]
7
\[ d=5,\qquad M=\frac{7\cdot5}{3} =\boxed{\frac{35}{3}=11\frac23\text{ кг}}. \]
Задачи 8–9
При сушке испаряется вода, а масса сухого вещества сохраняется.
В винограде сухого вещества:
\[ 100\%-90\%=10\%. \]
В изюме:
\[ 100\%-5\%=95\%. \]
Пусть \(G\) — масса винограда, \(R\) — масса изюма:
\[ 0{,}10G=0{,}95R. \]
Отсюда:
\[ G=9{,}5R. \]
8
\[ G=9{,}5\cdot68=\boxed{646\text{ кг}}. \]
Проверка:
\[ 0{,}10\cdot646=64{,}6\text{ кг}, \]
\[ 0{,}95\cdot68=64{,}6\text{ кг}. \]
9
\[ G=9{,}5\cdot100=\boxed{950\text{ кг}}. \]
Задачи 10–12
Используем формулу средней концентрации:
\[ C=\frac{V_1C_1+V_2C_2}{V_1+V_2}. \]
10
\[ C=\frac{4\cdot0{,}20+6\cdot0{,}35}{4+6} =\frac{0{,}8+2{,}1}{10} =0{,}29. \]
\[ \boxed{29\%}. \]
11
\[ C=\frac{8\cdot0{,}25+12\cdot0{,}20}{8+12} =\frac{2+2{,}4}{20} =0{,}22. \]
\[ \boxed{22\%}. \]
12
\[ C=\frac{3\cdot0{,}35+12\cdot0{,}15}{3+12} =\frac{1{,}05+1{,}8}{15} =0{,}19. \]
\[ \boxed{19\%}. \]
Задачи 13–14
10 кг 50%-го раствора содержат:
\[ 10\cdot0{,}5=5\text{ кг кислоты}. \]
В обоих случаях итоговая масса одинакова, поэтому разница концентраций соответствует этим \(5\) кг кислоты.
13
Разница концентраций:
\[ 51\%-31\%=20\%. \]
Пусть \(T\) — итоговая масса раствора:
\[ 0{,}20T=5, \]
\[ T=25\text{ кг}. \]
Тогда масса двух исходных растворов:
\[ x+y=25-10=15. \]
Количество кислоты в исходных растворах:
\[ 0{,}11x+0{,}72y=0{,}31\cdot25=7{,}75. \]
Так как \(y=15-x\), получаем:
\[ 0{,}11x+0{,}72(15-x)=7{,}75, \]
\[ 0{,}11x+10{,}8-0{,}72x=7{,}75, \]
\[ 0{,}61x=3{,}05, \]
\[ x=\boxed{5\text{ кг}}. \]
Проверка:
\[ 0{,}11\cdot5+0{,}72\cdot10=7{,}75. \]
После добавления воды:
\[ 7{,}75:25=31\%. \]
После добавления 5 кг кислоты:
\[ (7{,}75+5):25=51\%. \]
14
Разница концентраций:
\[ 75\%-65\%=10\%. \]
\[ 0{,}10T=5, \]
\[ T=50\text{ кг}. \]
Масса двух исходных растворов:
\[ x+y=50-10=40. \]
Количество кислоты:
\[ 0{,}55x+0{,}97y=0{,}65\cdot50=32{,}5. \]
Так как \(y=40-x\):
\[ 0{,}55x+0{,}97(40-x)=32{,}5, \]
\[ 0{,}55x+38{,}8-0{,}97x=32{,}5, \]
\[ 0{,}42x=6{,}3, \]
\[ x=\boxed{15\text{ кг}}. \]
Проверка:
\[ 0{,}55\cdot15+0{,}97\cdot25=32{,}5. \]
После добавления воды:
\[ 32{,}5:50=65\%. \]
После добавления 5 кг кислоты:
\[ (32{,}5+5):50=75\%. \]