Речная вода содержит 15 мг/л ионов хлора. В нее спускают 4 м3/мин сточных вод, содержащих 25 мг/л хлорида натрия. В створе полного смешивания речной и сточной воды обнаруживают 17 мг/л хлорионов. Как определить расход воды в реке?

Химия 11 класс Качество воды ион хлора сточные воды хлорид натрия речная вода расчет расхода воды Новый

Для решения этой задачи нам нужно использовать закон сохранения массы, который говорит о том, что масса вещества в системе остается постоянной, если не происходит никаких внешних воздействий. В данном случае мы будем рассматривать ионы хлора.

Исходные данные:

• Концентрация хлора в речной воде: 15 мг/л
• Расход сточных вод: 4 м3/мин
• Концентрация хлорида натрия в сточных водах: 25 мг/л
• Концентрация хлора в смешанной воде: 17 мг/л

Шаги решения:

1. Определим количество хлора в сточных водах:

Сначала найдем, сколько хлора поступает в реку с сточными водами. Мы знаем, что 25 мг/л - это концентрация хлора в сточных водах, а расход сточных вод составляет 4 м3/мин. Переведем кубометры в литры:

4 м3 = 4000 л.

Теперь найдем массу хлора в сточных водах:

Масса хлора = Концентрация хлора × Объем сточных вод = 25 мг/л × 4000 л = 100000 мг = 100 г.

2. Обозначим расход речной воды:

Обозначим расход речной воды как Q (л/мин).

3. Запишем уравнение для сохранения массы хлора:

Общее количество хлора в смеси = Количество хлора в речной воде + Количество хлора в сточных водах.

Общая концентрация хлора в смешанной воде = 17 мг/л.

Объем смешанной воды = Q + 4000 л.

Тогда у нас получится следующее уравнение:

17 мг/л × (Q + 4000) = 15 мг/л × Q + 100000 мг.

4. Решим уравнение:

Раскроем скобки:

17Q + 68000 = 15Q + 100000.

Теперь соберем все Q в одной части уравнения:

17Q - 15Q = 100000 - 68000.

2Q = 32000.

Теперь найдем Q:

Q = 32000 / 2 = 16000 л/мин.

5. Переведем расход речной воды в м3/мин:

16000 л/мин = 16 м3/мин.

Ответ: Расход воды в реке составляет 16 м3/мин.