Формула и пример расчёта
V₁=γ₂×V₂/γ₁; входы переводятся в согласованные единицы умножением на коэффициент выбранной единицы.
Пример
Исходная концентрация = 100 г/л; Конечный объём раствора = 100 дл; Целевая концентрация = 1 г/дл. После согласования единиц: V₁=γ₂×V₂/γ₁. Результат = 0,001 м³.
Условия расчёта
- Целевая концентрация не может превышать исходную: разбавление не концентрирует раствор. Доведите смесь до конечного объёма V₂; добавляемые объёмы могут не складываться точно. Массовые доли и моляльность не подходят под эту объёмную формулу. Реакции, осаждение и потери исключены.
- В знаменателях находятся следующие входы: исходная концентрация. Каждый из них должен быть строго больше нуля. Нулевое значение не является отсутствующим измерением: при делении на ноль неизвестная не определяется этой формулой. Остальные поля принимают неотрицательные модули.
- Значения примера условные. Точность результата ограничена точностью исходных измерений.
Что именно находит этот расчёт
Найдите объём исходного раствора, который содержит нужное количество компонента для заданного итогового объёма и меньшей концентрации. Вторая концентрация использует тот же тип и тот же компонент.
Искомая величина записывается в м³. Эта страница предназначена для конкретного сочетания входов: исходная концентрация в г/л; конечный объём раствора в дл; целевая концентрация в г/дл. Подпись возле каждого поля является частью условия задачи. Меняя исходные измерения, сохраняйте их физический смысл и относите все параметры к одному образцу, участку или процессу.
Как подготовить измерения
Исходная концентрация: выбранная единица — граммы на литр смеси (г/л). Исходная концентрация описывает тот же компонент и тот же тип концентрации, что целевое значение. Она должна быть положительной. В демонстрационном наборе вводится 100 г/л, что соответствует 100 кг/м³. Значение примера иллюстрирует вычисление и не является нормой для материала, устройства или процесса.
Конечный объём раствора: выбранная единица — децилитры (дл). Задайте итоговый объём всего раствора после разбавления. Это не объём растворителя, который планируется отдельно добавить. В демонстрационном наборе вводится 100 дл, что соответствует 0,01 м³. Значение примера иллюстрирует вычисление и не является нормой для материала, устройства или процесса.
Целевая концентрация: выбранная единица — граммы на децилитр смеси (г/дл). Целевая концентрация описывает раствор после разбавления. Она не может превышать исходную концентрацию при сохранении выбранной модели. В демонстрационном наборе вводится 1 г/дл, что соответствует 10 кг/м³. Значение примера иллюстрирует вычисление и не является нормой для материала, устройства или процесса.
Уравнение и согласование единиц
При сохранении растворённого компонента c₁V₁=c₂V₂ или γ₁V₁=γ₂V₂. Следовательно, объём исходного раствора V₁ равен целевой концентрации, умноженной на конечный объём и делённой на исходную концентрацию.
Используемое уравнение для этой неизвестной: V₁=γ₂×V₂/γ₁. До его применения каждый вход переводится в согласованную единицу. Для данного набора перевод выглядит так: Исходная концентрация: 100 г/л × 1 = 100 кг/м³; Конечный объём раствора: 100 дл × 0,0001 = 0,01 м³; Целевая концентрация: 1 г/дл × 10 = 10 кг/м³. Сначала выполните эти преобразования, затем подставляйте числа в уравнение. Итог уже имеет единицу м³; дополнительный коэффициент выбранной входной единицы к нему не применяется.
Разбор численного примера
Исходная концентрация = 100 г/л; Конечный объём раствора = 100 дл; Целевая концентрация = 1 г/дл. После согласования единиц: V₁=γ₂×V₂/γ₁. Результат = 0,001 м³.
Полный набор после перевода: Исходная концентрация = 100 кг/м³; Конечный объём раствора = 0,01 м³; Целевая концентрация = 10 кг/м³. Если проверяете этот пример вручную, сохраняйте коэффициенты без промежуточного округления и выполняйте операции в порядке уравнения. Полученный ответ 0,001 м³ относится к этому набору значений. В таблице меняется только первый вход, остальные остаются равными демонстрационным; это позволяет увидеть влияние одного параметра.
Как понимать итог
Результат является объёмом исходного раствора, а не объёмом добавляемого растворителя. При равных концентрациях V₁=V₂. При нулевой цели расчёт даёт нулевой объём исходного компонента. Процедуры обращения с конкретными веществами эта математическая форма не определяет.
Единица ответа м³ фиксирована для этой задачи, даже если входы записаны в других единицах. При смене единицы исходное число нужно пересчитать так, чтобы физическая величина сохранилась. Если переписать только название единицы без изменения числа, получится другая исходная задача и другой результат.
Область применения и границы
Целевая концентрация не может превышать исходную: разбавление не концентрирует раствор. Доведите смесь до конечного объёма V₂; добавляемые объёмы могут не складываться точно. Массовые доли и моляльность не подходят под эту объёмную формулу. Реакции, осаждение и потери исключены.
В знаменателях находятся следующие входы: исходная концентрация. Каждый из них должен быть строго больше нуля. Нулевое значение не является отсутствующим измерением: при делении на ноль неизвестная не определяется этой формулой. Остальные поля принимают неотрицательные модули.
Источник методики: OpenStax: dilution C1V1=C2V2. Для задач, основанных на определении удельной величины, преобразование является алгеброй этого определения; документ BIPM поясняет единицы SI. Коэффициенты перевода проверяются по определениям единиц и справочнику NIST. Эти ссылки не задают свойства вашего материала: такие исходные параметры нужно измерить или взять из документации к своей системе.
Меняем исходная концентрация, остальные входы сохраняем
| Исходная концентрация, г/л | Результат, м³ |
|---|---|
| 50 | 0,002 |
| 100 | 0,001 |
| 200 | 0,0005 |
Значения в таблице округлены для чтения. Для своей величины используйте калькулятор в начале страницы.
Частые вопросы
Какие единицы принимает эта страница?
Исходная концентрация: граммы на литр смеси (г/л); Конечный объём раствора: децилитры (дл); Целевая концентрация: граммы на децилитр смеси (г/дл). Результат выводится в м³.
Как проверить расчёт вручную?
Приведите входы к согласованным единицам: Исходная концентрация: 100 г/л × 1 = 100 кг/м³; Конечный объём раствора: 100 дл × 0,0001 = 0,01 м³; Целевая концентрация: 1 г/дл × 10 = 10 кг/м³. Примените V₁=γ₂×V₂/γ₁. В примере получается 0,001 м³.
Какие ограничения у этой модели?
Целевая концентрация не может превышать исходную: разбавление не концентрирует раствор. Доведите смесь до конечного объёма V₂; добавляемые объёмы могут не складываться точно. Массовые доли и моляльность не подходят под эту объёмную формулу. Реакции, осаждение и потери исключены. В знаменателях находятся следующие входы: исходная концентрация. Каждый из них должен быть строго больше нуля. Нулевое значение не является отсутствующим измерением: при делении на ноль неизвестная не определяется этой формулой. Остальные поля принимают неотрицательные модули.
