Задачи на проценты, сплавы и смеси

Содержание

Суть темы

Задачи на проценты, сплавы и смеси встречаются в задании 11 редко, но регулярно. Сюжеты бывают разные: сливают растворы кислоты, сплавляют куски металла, сушат грибы или виноград. Математика во всех случаях одна и та же - баланс массы чистого вещества.

Когда ты сливаешь два раствора или сплавляешь два куска сплава, общая масса смеси равна сумме масс компонентов. То же касается и чистого вещества внутри: сколько чистой меди (или чистой кислоты, или сухого остатка) было в каждом куске до смешивания, столько же суммарно окажется и после. Вода испаряется - сухое вещество остаётся. Это главный инвариант темы.

Основные формулы

Первое, от чего нужно избавиться, - путаница между массой всего раствора и массой растворённого в нём вещества. Эти два числа обязаны жить в разных колонках таблицы.

Метод крестов

Табличный метод

Для задач со смесями самый надёжный приём - таблица из четырёх колонок. Она не даёт забыть ни про массу раствора, ни про концентрацию, ни про массу чистого вещества. Схема такая:

КомпонентМасса раствора (кг)КонцентрацияМасса чистого вещества (кг)
Первыйm1m_1p1/100p_1 / 100m1⋅p1/100m_1 \cdot p_1 / 100
Второйm2m_2p2/100p_2 / 100m2⋅p2/100m_2 \cdot p_2 / 100
Смесьm1+m2m_1 + m_2p3/100p_3 / 100(m1+m2)⋅p3/100(m_1 + m_2) \cdot p_3 / 100

Разбор типичных задач

Ниже три примера от простого до ЕГЭ-уровня. Последний решается методом крестов.

Пример 1. Нахождение числа по проценту

На городской олимпиаде призёрами стали 99 школьников, что составило 7,5%7{,}5\% от всех участников. Сколько школьников участвовало в олимпиаде?

Пример 2. Испарение воды из раствора

Из 400400 г раствора соли с концентрацией 6%6\% выпарили 100100 г воды. Какой стала концентрация соли в оставшемся растворе? Ответ дай в процентах.

Пример 3. Сплавление двух сплавов методом крестов

Имеется два сплава серебра. Первый содержит 72%72\% серебра, второй - 60%60\% серебра. Их сплавили вместе и получили 4848 кг сплава с концентрацией 65%65\% серебра. Сколько килограммов первого сплава взяли?

Частые ошибки

Что запомнить

  1. Всегда рисуй таблицу из четырёх колонок. Она устраняет 90%90\% ошибок по невнимательности.
  2. Главное уравнение строится по закону сохранения чистого вещества: масса вещества 1 + масса вещества 2 = масса вещества в смеси.
  3. При сливании растворов равной массы итоговая концентрация равна среднему арифметическому исходных концентраций.
  4. Метод крестов - быстрый способ найти пропорцию масс, если концентрации всех трёх растворов известны.
  5. В задачах на выпаривание масса чистого вещества сохраняется, меняется только масса воды.
  6. Перечитай вопрос перед записью ответа: часто xx - не конечная величина, а промежуточный результат.

Стратегия на экзамене

Проверь себя
  1. Смешали 200200 г 10%10\%-го и 200200 г 30%30\%-го растворов кислоты. Какова концентрация смеси?
  2. Из 500500 г раствора соли с концентрацией 4%4\% выпарили 100100 г воды. Какая величина не изменилась?
  3. Смешали растворы с концентрациями 20%20\% и 50%50\% и получили 30%30\%-й раствор. Как относятся массы первого и второго растворов m1:m2m_1 : m_2?
  4. Итоговая концентрация при сливании двух растворов всегда...