问题标题:
微元法建立微分方程(解决溶液浓度的问题)题目是:一容器在开始时盛有水100升,其中含净盐10公斤,然后以每分钟3升的速率注入清水,同时又以每分钟2升的速率将冲淡的溶液放出,容器中装
问题描述:
微元法建立微分方程(解决溶液浓度的问题)
题目是:一容器在开始时盛有水100升,其中含净盐10公斤,然后以每分钟3升的速率注入清水,同时又以每分钟2升的速率将冲淡的溶液放出,容器中装有搅拌器使容器中的溶液保持均匀,求过程开始后1小时溶液的含盐量.
这个题我的疑问在于解答过程中dx=[-x/(100+t)]*2dt里的系数“2”是怎么来的,我认为减少的浓度就应该是x/(100+t),怎么会有2呢,百思不得其解.
高宗海回答:
这里的2对应流出的流量2升/小时.
从溶质的含量变化考虑会比较清楚.
设t小时后溶质的总量为x(t)公斤.
此时溶液的总体积为100+3t-2t=100+t升,
因此溶质浓度为x(t)/(100+t)公斤/升.
在dt时间内,有2dt升溶液流出,其中含有溶质x(t)/(100+t)·2dt公斤.
即得溶质变化量d(x(t))=-x(t)/(100+t)·2dt.
x'(t)=-2x(t)/(100+t).
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