Смешивание жидкостей
Смешивание жидкостей — это объединение двух или нескольких жидкостей с расчётом общей массы, объёма или плотности полученной смеси. Для расчётов используют массы и объёмы компонентов, их плотности и учитывают, можно ли считать объём смеси суммой объёмов компонентов.
Сначала удобно обратиться к понятиям массы смеси и объёма смеси. Если при смешивании объёмы складываются, используют модель идеального смешивания; подробнее она описана на странице идеальное смешивание жидкостей.
Основные формулы
Здесь \(m\) — масса, \(V\) — объём, а \(\rho\) — плотность. В последней формуле использованы связи \(m_i=\rho_iV_i\). Единицы величин должны быть согласованы: например, плотность — в г/мл, объём — в мл, масса — в г.
Смешали 100 мл жидкости плотностью 0,8 г/мл и 200 мл жидкости плотностью 1,0 г/мл. Масса смеси равна \(0{,}8\cdot100+1{,}0\cdot200=280\) г. При сложении объёмов \(V_{\text{см}}=300\) мл, поэтому \(\rho_{\text{см}}=280/300\approx0{,}93\) г/мл.
Плотность смеси не равна обычно простому среднему арифметическому плотностей компонентов. Она зависит от масс или объёмов компонентов. Если объёмы не складываются из-за усадки или расширения, объём смеси нужно брать из условия задачи.
Смешали равные объёмы жидкостей плотностью 0,8 г/мл и 1,2 г/мл. Какова плотность смеси при сложении объёмов?
Главное
- Масса смеси равна сумме масс компонентов.
- При идеальном смешивании объём смеси равен сумме объёмов компонентов.
- Плотность смеси находят как отношение общей массы к общему объёму, а не как простое среднее без учёта количеств.