Вопрос школьника
Определите, сколько воды нужно:
а) испарить из 500 кг целлюлозной массы, содержащей 90 % воды, чтобы получить массу с содержанием воды 50 %;
б) долить к 5-процентному раствору, содержащему 40 г соли, чтобы получить 4-процентный раствор.
Ответ от учителя
а) Для решения этой задачи необходимо использовать формулу для расчета количества воды, которое нужно испарить из данной массы целлюлозной массы, чтобы получить массу с определенным содержанием воды. Формула выглядит следующим образом:
m1 * (1 — w1) = m2 * (1 — w2)
где m1 — начальная масса целлюлозной массы, содержащей 90 % воды, w1 — начальное содержание воды в массе (90 %), m2 — конечная масса целлюлозной массы с содержанием воды 50 %, w2 — конечное содержание воды в массе (50 %).
Подставляя известные значения, получаем:
500 * (1 — 0,9) = m2 * (1 — 0,5)
50 = m2 * 0,5
m2 = 100 кг
Таким образом, чтобы получить массу целлюлозной массы с содержанием воды 50 %, необходимо испарить 400 кг воды.
б) Для решения этой задачи также необходимо использовать формулу для расчета количества вещества, которое нужно добавить к раствору, чтобы изменить его концентрацию. Формула выглядит следующим образом:
m1 * c1 = m2 * c2
где m1 — начальный объем раствора, c1 — начальная концентрация раствора (5 %), m2 — конечный объем раствора, c2 — конечная концентрация раствора (4 %).
Подставляя известные значения, получаем:
m1 * 0,05 = m2 * 0,04
m2 = m1 * 0,05 / 0,04 = 1,25 * m1
Таким образом, чтобы получить 4-процентный раствор, необходимо добавить к 5-процентному раствору 0,25 его объема. Так как начальный объем раствора равен 40 г / 0,05 = 800 мл, то необходимо добавить 0,25 * 800 мл = 200 мл воды и 40 г * (0,04 / 0,05) = 32 г соли.
