Introduction
कुछ mixture problems में solution का एक हिस्सा निकालकर उसकी जगह बार-बार pure liquid या कोई दूसरा mixture डाला जाता है। हर replacement के बाद concentration धीरे-धीरे बदलती रहती है।
Replacement or Repeated Dilution pattern आपको बिना हर step अलग-अलग solve किए सीधे final concentration या remaining मात्रा निकालने में मदद करता है।
Pattern: Replacement or Repeated Dilution
Pattern
मुख्य विचार: हर replacement के बाद original liquid का बचा हिस्सा = (1 - x / total), जहाँ x हर बार निकाली जाने वाली मात्रा है।
n replacements के बाद बची हुई original liquid:
Remaining = Initial × (1 - x / Total)n
इसी से आप final concentration या जोड़ा गया दूसरा liquid कितना है-यह निकाल सकते हैं।
Step-by-Step Example
Question
एक vessel में 80 L milk है। 20 L milk निकालकर उसकी जगह पानी डाला जाता है। यह प्रक्रिया 3 बार दोहराई जाती है। 3 operations के बाद vessel में कितना milk बचेगा?
Solution
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Step 1: Given data पहचानें
Total = 80 L; हर बार निकाला गया = 20 L; Replacements = 3.
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Step 2: Dilution formula लागू करें
एक बार में बचा fraction = (1 - 20/80) = 3/4
3 बार के बाद remaining fraction = (3/4)3 = 27/64 -
Step 3: Final amount निकालें
Milk left = 80 × (27/64) = 33.75 L
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Final Answer:
33.75 L milk vessel में बचेगा।
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Quick Check:
हर बार ¼ milk निकलता है → बचा fraction = (¾)³ = ≈0.422 → 80 का 42.2% ≈ 33.76 L ✅
Quick Variations
1. पानी से replace करने पर original substance की concentration घटती है।
2. Same concentration वाले mixture से replace करने पर ratio नहीं बदलता।
3. किसी दूसरे solution से replace करने पर weighted ratio या stepwise composition का उपयोग करें।
4. यही logic solid mixtures या alloy replacement problems में भी लागू होता है।
Trick to Always Use
- Step 1: (1 - replaced / total) निकालें → एक replacement के बाद बचा fraction।
- Step 2: n operations के लिए इसी fraction को power n करें।
- Step 3: Initial quantity से multiply करें → remaining amount।
- Step 4: यदि दूसरे liquid की quantity चाहिए हो, तो total से remaining subtract करें।
Summary
Summary
Replacement or Repeated Dilution pattern में:
- मुख्य formula: Remaining = Initial × (1 - x / Total)n
- हर operation remaining liquid का fixed fraction हटाता है।
- Concentration हर बार exponentially घटती है।
- Quick check: जितना कम fraction replace होगा, dilution उतना ही धीमा होगा।
