某湖泊的水量为V,每年排入湖泊内含污染物A的污水量为V/6,流入湖泊内不含A的水量为V/6,流出湖泊的水量为V/3,已知1999年底湖中A的含量为5m
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,超过国家规定指标。为了治理污染,从2000年初起,限定排入湖泊中含A污水的浓度不超过m
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/V。问至多需要经过多少年,湖泊中污染物A的含量降至m
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以内。(注:设湖水中A的浓度是均匀的)
【正确答案】
正确答案:设从2000年初(相应t=0)开始,第t年湖泊中污染物A的总量为m,浓度为m/V,则在时间间隔[t,t+dt]内,排入湖泊中A的量为:m
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/V.V/6(t+dt-t)=m
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/6dt,流出湖泊的水中A的量为 m/V.V/3dt=m/3dt。 因而时间从t到t+dt相应地湖泊中污染物A的改变量为dm=(
)dt。由分离变量法求解:
两边求积分:
【答案解析】
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