某湖泊水量为V,每年排入湖泊中内含污染物A的污水量为V/6,流入湖泊内不含A的水量为V/6,流出湖的水量为V/3.设1999年底湖中A的含量为5m0,超过国家规定指标.为了治理污染,从2000年初开始,限定排入湖中含A污水的浓度不超过m0/V.问至多经过多

admin2018-05-21  71

问题 某湖泊水量为V,每年排入湖泊中内含污染物A的污水量为V/6,流入湖泊内不含A的水量为V/6,流出湖的水量为V/3.设1999年底湖中A的含量为5m0,超过国家规定指标.为了治理污染,从2000年初开始,限定排入湖中含A污水的浓度不超过m0/V.问至多经过多少年,湖中污染物A的含量降到m0以内(设湖中A的浓度是均匀的)?

选项

答案设从2000年初开始,第t年湖中污染物A的总量为m,则浓度为m/V, 任取时间元素[t,t+at],排入湖中污染物A的含量为[*]×dt=m0/dt,流出湖的污染物A的含量为[*]×dt=m/3dt,则在此时间元素内污染物A的改变量为 dm=([*])dt.解得m=[*]-Ce-t/3,又由m(0)=5m0,得C=-9m0/2,于是 m=m0/2(1+9e-t/3),令m=m0,得t=6ln3,即至多经过7年,湖中污染物A的含量不超过m0

解析
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