問題)
食塩5gと水200gがあります。この一部を使って、ビーカーAに3%の食塩水を作ります。残りをビーカーBに入れてもう一つの食塩水を作りました。ビーカーBの食塩水は2%になりました。ビーカーAに入れた食塩は何gですか。
解答)
2.7g
解説①)
この問題を解くときは、ビーカーA(3%の食塩水)とビーカーB(2%の食塩水)を混ぜると、食塩5gと水200gから205gの食塩水ができるという考えをします。
ここで、食塩5gと水200gからできる食塩水について考えます。
食塩水の濃さは、(5/(5+200))×100=100/41 %になります。
変な分数になりましたが、ここで濃度計算を間違えるとこの問題は解けなくなります。
3%-(100/41)%=23/41%
(100/41)%-2%=18/41%
上の2つの引き算から得られたパーセントを使って、面積図かてんびん図で解いてみましょう。
上の面積図でもてんびん図でも、ビーカーAとビーカーBを混ぜてできる食塩水の濃度100/41%と3%、2%との差と、ビーカーAとビーカーBの食塩水の量は逆比になります。
つまり、ビーカーAの食塩水の量:ビーカーBの食塩水の量=18:23になります。
ビーカーAの食塩水の量は、205÷(18+23)×18=90
ビーカーA=90g
ビーカーAの食塩の量は、90×(3/100)=2.7になります。
解き方②(数学))
ビーカーAの食塩水の量をxg、ビーカーBの食塩水の量をygにして、
食塩の量を求める式と水の量を求める式を作って、求めます。
(3/100)x+(2/100)y=5
(97/100)x+(98/100)y=200
この式から、両辺に100をかけ、分母を払って整理して連立方程式を解くと、
x=90,Y=115 が得られます。
ビーカーAに入っている食塩の量は、
(3/100)×90=2.7 が得られます。
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