Для решения этой задачи необходимо использовать принцип смешивания растворов, а именно уравнение баланса концентраций. Давайте обозначим:
- ( V_1 = 400 ) мл — объем 5% раствора глюкозы.
- ( C_1 = 5\% ) — концентрация глюкозы в первом растворе.
- ( C_2 = 40\% ) — концентрация глюкозы во втором растворе.
- ( C_f = 10\% ) — желаемая концентрация в конечном растворе.
- ( V_2 ) — объем 40% раствора глюкозы, который нужно добавить.
Общая формула баланса концентраций для смешивания двух растворов:
[
C_1 \times V_1 + C_2 \times V_2 = C_f \times (V_1 + V_2)
]
Подставим известные значения в уравнение:
[
0.05 \times 400 + 0.40 \times V_2 = 0.10 \times (400 + V_2)
]
Решим это уравнение:
- Посчитаем количество глюкозы в первом растворе:
[
0.05 \times 400 = 20 \text{ мл глюкозы}
]
- Распишем уравнение:
[
20 + 0.40 \times V_2 = 40 + 0.10 \times V_2
]
- Перенесем все, что связано с ( V_2 ), в одну часть уравнения:
[
0.40 \times V_2 - 0.10 \times V_2 = 40 - 20
]
[
0.30 \times V_2 = 20
]
- Найдем ( V_2 ):
[
V_2 = \frac{20}{0.30} \approx 66.67 \text{ мл}
]
Таким образом, необходимо добавить примерно 66.67 мл 40% раствора глюкозы к 400 мл 5% раствора для получения 10% раствора.