Давайте решим задачу подробно.
Задано:
- Масса исходного раствора ((m_1)) = 200 г.
- Концентрация исходного раствора ((C_1)) = 5 %.
- Концентрация полученного раствора ((C_2)) = 15 %.
- Необходимо найти массу добавленной соли ((m_{\text{доп. соли}})).
Решение:
Сначала вычислим, сколько соли содержится в исходном растворе. Концентрация 5 % означает, что 5 г соли содержится в 100 г раствора.
Масса соли ((m{\text{соль 1}})) в исходном растворе:
[
m{\text{соль 1}} = C_1 \cdot m_1 = \frac{5}{100} \cdot 200 = 10 \, \text{г}.
]
Пусть масса добавленной соли равна (m_{\text{доп. соли}}). После добавления соли масса раствора станет (m_2 = m1 + m{\text{доп. соли}}), а масса соли — (m{\text{соль 2}} = m{\text{соль 1}} + m_{\text{доп. соли}}).
Концентрация раствора после добавления соли ((C_2)) равна:
[
C2 = \frac{m{\text{соль 2}}}{m_2} \cdot 100.
]
Подставим выражения для (m_{\text{соль 2}}) и (m2) в формулу:
[
15 = \frac{10 + m{\text{доп. соли}}}{200 + m_{\text{доп. соли}}} \cdot 100.
]
Упростим уравнение:
[
0,15 = \frac{10 + m{\text{доп. соли}}}{200 + m{\text{доп. соли}}}.
]
Умножим обе части уравнения на (200 + m{\text{доп. соли}}), чтобы избавиться от знаменателя:
[
0,15 \cdot (200 + m{\text{доп. соли}}) = 10 + m_{\text{доп. соли}}.
]
Раскроем скобки:
[
30 + 0,15 \cdot m{\text{доп. соли}} = 10 + m{\text{доп. соли}}.
]
Перенесем все, что связано с (m{\text{доп. соли}}), в одну часть уравнения:
[
30 - 10 = m{\text{доп. соли}} - 0,15 \cdot m_{\text{доп. соли}}.
]
[
20 = 0,85 \cdot m_{\text{доп. соли}}.
]
Решим уравнение для (m{\text{доп. соли}}):
[
m{\text{доп. соли}} = \frac{20}{0,85} \approx 23,53 \, \text{г}.
]
Ответ:
Чтобы получить 15% раствор, нужно добавить примерно 23,53 г соли к 200 г 5% раствора.