题目
某湿土样重180g,已知其含水量为18%,现需制备含水量为 25%的土样,需加多少水?
某湿土样重180g,已知其含水量为18%,现需制备含水量为 25%的土样,需加多少水?
题目解答
答案
解:因为 ms ' m^i =180⏺
ms
所以解得:ms =152.5g mwi =27.5g
因为巴£ 100% =25% ms
所以解得:mw2 =38.125g ■ :mw 二 mw2-mw1 = 38.125 -27.5 = 10.625g
解析
关键概念:含水量是指土中水分质量占固体土颗粒质量的百分比。解题的核心在于明确固体质量不变,通过调整水分质量改变含水量。
破题关键:
- 分解原始土样:根据原含水量18%,将总质量分解为固体质量(ms)和水分质量(mw₁)。
- 建立方程:利用含水量公式 $w = \frac{mw}{ms} \times 100\%$,结合总质量 $ms + mw = 180\ \text{g}$,求出固体质量 $ms$。
- 调整含水量:保持固体质量不变,根据新含水量25%计算新的水分质量 $mw₂$,最终求出需加水量 $\Delta m = mw₂ - mw₁$。
步骤1:分解原始土样
设固体质量为 $ms$,原水分质量为 $mw₁$,总质量为 $ms + mw₁ = 180\ \text{g}$。
根据含水量公式:
$18\% = \frac{mw₁}{ms} \implies mw₁ = 0.18ms$
代入总质量方程:
$ms + 0.18ms = 180 \implies 1.18ms = 180 \implies ms = \frac{180}{1.18} \approx 152.5\ \text{g}$
则原水分质量:
$mw₁ = 180 - 152.5 = 27.5\ \text{g}$
步骤2:计算新含水量下的水分质量
新含水量为25%,固体质量不变,设新水分质量为 $mw₂$,则:
$25\% = \frac{mw₂}{152.5} \implies mw₂ = 0.25 \times 152.5 = 38.125\ \text{g}$
步骤3:求需加水量
需加水量为:
$\Delta m = mw₂ - mw₁ = 38.125 - 27.5 = 10.625\ \text{g}$