Тип 0 № 3635 
Классификатор: Эксперимент. Эксперимент 7−9
i
Система кондиционирования подает в салон пассажирского самолета U = 15 м3 чистого воздуха (без пыли) каждую минуту. С каждого из пассажиров в воздух попадает постоянное число частицы пыли в минуту. Кроме того, с грязного пола в воздух также переходит постоянное число пылинок в минуту. Бортпроводник измеряет концентрацию пыли C: количество пылинок в одном кубическом сантиметре воздуха (штук/см3). Если удвоить количество подаваемого воздуха U, то концентрация пылинок в воздухе уменьшится на
штук/см3. А если удвоить количество пассажиров, то концентрация пылинок в воздухе увеличится на
штук/см3. Сколько частиц пыли в секунду попадает в воздух с грязного пола?
Количество воздуха в салоне и концентрация пыли в процессе полета неизменны. Пыль распределяется равномерно по всему объему салона, свойства пола не зависят от количества пассажиров.
Решение. На рисунке схематически показано, что происходит с воздухом в салоне самолета за одну минуту:

— Поступает объем воздуха без пыли, равный U. В нижней части схемы этому объему соответствует левый кусок.
— Такой же объем U грязного воздуха выходит из салона самолета. Это следует из того, что количество воздуха в салоне сохраняется. Очевидно, что количество пылинок, которые покинули самолет, равняется
Кажется, что грязи должно стать меньше, но: в воздух поступает
пылинок, где мы обозначили как NP количество пылинок от людей, и NF количество пылинок с полу.
Так как количество пылинок в салоне со временем не меняется (концентрация и объем салона постоянны), значит, число поступающих и выходящих пылинок равно друг другу:

Если увеличить наддув воздуха кондиционером, то правая часть уравнения не изменится. Значит, при увеличении U в два раза, концентрация уменьшится в два раза. Исходя из условия можно записать:

или

Рассмотрим далее второй случай: когда наддув остается неизменным, а количество пассажиров удваивается. Во-первых, величина NP увеличится два раза. Во-вторых, концентрация увеличится от значения C до
или в
раза. Так же из условия следует, что NF не измениться. Этих данных достаточно, чтобы найти все неизвестные. Например, составим систему уравнений, которая описывает приведенные условия:
Из этих двух уравнений можно получить, что:

Величина CU это, фактически, количество частиц, находящихся в объеме 15 м3. Таким образом,
где мы учли, что
За одну секунду с пола улетает в 60 раз меньше частиц, то есть
Ответ: за одну секунду с пола улетает
частиц пыли.
Ответ: за одну секунду с пола улетает

частиц пыли.
3635
за одну секунду с пола улетает

частиц пыли.
Классификатор: Эксперимент. Эксперимент 7−9