濃度3%の食塩水と5%の食塩水を混ぜた場合の濃度変化を求める方法

数学

食塩水の濃度を計算する問題で、異なる濃度の食塩水を混ぜた後、水分が蒸発して濃度が変化するケースを考えます。この問題では、濃度3%の食塩水200gと濃度5%の食塩水600gを混ぜた後、水分が蒸発して重さが減少し、最終的に食塩水の濃度が4.8%になるときの重さの減少量(□)を求めます。

問題の整理

まず、問題の与えられた条件を整理します。

  • 濃度3%の食塩水200g
  • 濃度5%の食塩水600g
  • 水分が蒸発して、最終的に食塩水の濃度が4.8%になる

この条件のもとで、水分が蒸発して重さが減少した量(□)を求めます。

食塩の量の計算

まず、初めの2つの食塩水に含まれる食塩の量を計算します。

  • 濃度3%の食塩水200gに含まれる食塩の量は 200 × 0.03 = 6g
  • 濃度5%の食塩水600gに含まれる食塩の量は 600 × 0.05 = 30g

したがって、最初の食塩水全体に含まれる食塩の量は 6g + 30g = 36g です。

最終的な食塩水の濃度

最終的に食塩水の濃度が4.8%になるということは、食塩の量が36gのままで、食塩水の総重量がその4.8%になるということです。したがって、最終的な食塩水の総重量は次のように求められます。

36g ÷ 0.048 = 750g

最終的な食塩水の総重量が750gであることがわかります。

水分の蒸発量

最初の食塩水の総重量は200g + 600g = 800gです。最終的な食塩水の重さが750gであることがわかったので、蒸発した水分の量は次のように求められます。

800g – 750g = 50g

したがって、水分が蒸発して減少した重さは50gです。

まとめ

濃度3%の食塩水200gと濃度5%の食塩水600gを混ぜた後、水分が蒸発して食塩水の濃度が4.8%になるためには、50gの水分が蒸発したことがわかりました。これにより、食塩水の濃度変化を理解し、蒸発した水分の量を求める方法が明確になります。

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