用心爱心专心与密度有关的混合问题武贞花[探索研究]混合问题也是密度应用的一个重要类型。这类问题主要有以下三种:(一)固体和固体混合。如计算合金材料的密度,在材料力学研究中的配比问题;(二)液体与液体混合。如计算混合液的密度,确定混合液的组分问题;(三)固体与液体混合。如溶液配制问题,浓度计算问题等。上述三种情况有一个共同的前提条件,就是混合前后的总体积不变。初中物理只所以不去研究气体的混合问题,就是因为一般气体混合问题都很难满足上述条件。[典例剖析]例1.盐水选种需要密度为1.1×103kg/m3的盐水,现已配制0053.m的盐水,称得它的质量是60kg,这样的盐水是否符合要求?如不符合要求,应该加水还是加盐?加多少?分析与解答:已经配制的0.05m3盐水的密度为ρ×mVkgmkgm600051210333../因为ρ×111033./kgm,所以这样的盐水不符合选种要求。需要再加些水。设需再加水的质量为m1,体积为V1,则应用ρρ标水mmVVmmmV1111化简:可得mmVkgkgmmkgmkgmkg13333333160111000511101010150ρρρ××××标标水./.././解后反思:这个题目是一个固体和液体混合的溶液配制问题,求解的关键在ρ×标111033./kgm。现有溶液是否符合要求要以它为标准,需要再添加多少水也要以它为依据进行计算。还需要说明的是要再添加一定量(m1)的水后,溶液的质量增加了(变为mm1),体积同时也增加了(变为VV1)。符合要求的盐水应满足ρ标mmVV11,而不是ρ标mmV1,这是应该注意的一点。还有就是V1是一个中间量,可以用水的密度表示出来,即Vm11ρ水。这样未知量减少了,但运算难度增大了。因此,计算时要特别细心。例2.有密度分别为ρ和ρ12的水溶液各mkg。只用这两种溶液最多可配成多少密度为ρρρ混1212()的溶液?(已知ρρ12)分析解答:设配制密度为ρρρ混1212()的溶液需用密度为ρ1的水溶液质量为m1,体积为V1;需用密度为ρ2的水溶液质量为m2,体积为V2,则用心爱心专心mVVVV混ρρ()121122ρρρ混1212()。只有当VV12时,ρρρ混1212()。因为ρρ12,所以当VV12时,mm12。即密度为ρ1的液体将全部用尽,而密度为ρ2的液体仍有剩余。设用掉的密度为ρ2的液体为m'2,则mVVm'2222121121ρρρρρρm。混合液的质量m混应为mmmmmm混ρρρρ1221211'()。解后反思:这个题目属于溶液和溶液混合的溶液配制问题。解题的关键仍然是混合液的密度。从ρρρ混1212()出发,寻求符合要求的配比方案VV12。进而确定可配溶液的最大质量。关于固体与固体混合的问题,在本章第三节例2中已有讨论,虽说那是一道证明题,但分析的思路和方法是可供鉴赏的。故此不再专门举例。