Для решения этой задачи введем переменные и составим уравнения на основе данных.
Пусть ( x ) кг кислоты содержится в первом сосуде, а ( y ) кг кислоты — во втором сосуде.
Шаг 1: Уравнение для смеси обоих сосудов.
Если смешать оба раствора, то получится 40% кислоты.
Общий вес смеси: ( 30 + 42 = 72 ) кг.
Общее количество кислоты в смеси: ( 0.4 \times 72 = 28.8 ) кг.
Тогда уравнение для смеси обоих сосудов:
[ x + y = 28.8 \quad (1) ]
Шаг 2: Уравнение для смеси равных масс.
Если смешать равные массы растворов из обоих сосудов, то получится 37% кислоты.
Пусть смешиваем по ( m ) кг из каждого сосуда. Тогда вес смеси: ( 2m ) кг.
Количество кислоты в смеси:
Раствор из первого сосуда: содержит ( \frac{x}{30} ) долю кислоты.
Раствор из второго сосуда: содержит ( \frac{y}{42} ) долю кислоты.
Количество кислоты в смеси равных масс:
[ m \cdot \frac{x}{30} + m \cdot \frac{y}{42} = 0.37 \cdot 2m ]
Сокращаем ( m ) и упрощаем уравнение:
[ \frac{x}{30} + \frac{y}{42} = 0.74 \quad (2) ]
Шаг 3: Решение системы уравнений.
У нас есть система уравнений:
[ x + y = 28.8 ]
[ \frac{x}{30} + \frac{y}{42} = 0.74 ]
Умножим второе уравнение на общий знаменатель 210:
[ 210 \cdot \left( \frac{x}{30} + \frac{y}{42} \right) = 210 \cdot 0.74 ]
[ 7x + 5y = 155.4 \quad (3) ]
Теперь у нас система линейных уравнений:
[ x + y = 28.8 ]
[ 7x + 5y = 155.4 ]
Шаг 4: Решение системы линейных уравнений.
Первое уравнение:
[ y = 28.8 - x ]
Подставим ( y ) во второе уравнение:
[ 7x + 5(28.8 - x) = 155.4 ]
[ 7x + 144 - 5x = 155.4 ]
[ 2x + 144 = 155.4 ]
[ 2x = 11.4 ]
[ x = 5.7 ]
Теперь найдём ( y ):
[ y = 28.8 - 5.7 = 23.1 ]
Ответ:
Во втором сосуде содержится ( 23.1 ) кг кислоты.