nhiệt lượng ấm nước thu vào trong 1 phút là :
Q1= (m . 4200. 90) /10 = 37800m
Nhiệt lượng tỏa ra môi trường trong một phút là :
Q2=Q-37800m (với Q là nhiệt lượng bếp tỏa ra trong 1 phút)
Nhiệt lượng nước thu vào khi quá trình bay hơi đang xảy ra trong 1 phút là :
Q3 = Lm / x = (2,3 . 10^6 . m)/x (với x là thời gian để nước bay hơi hết)
Nhiệt lượng tỏa ra môi trường trong 1 phút xét theo Q3 là :
Q6=Q -((2,3 . 10^6 . m)/x)
nhiệt lượng ấm nước thu vào trong 10 phút là :
Q4=37800m . 10 = 378000m
Nhiệt lượng tỏa ra môi trường trong 10 phút là :
Q5 = 10 . Q2 = 10Q - 378000m
Nhiệt lượng tỏa ra môi trường trong 10 phút xét theo Q6 là :
Q7 = (Q-(2,3.10^6m)/x).x
= xQ - 2,3.10^6m
Vì nhiệt lượng tỏa ra môi trường tỉ lệ với thời gian đung nên ta có :
Q5/Q7=T1/T2=(10Q-378000m) / (xQ - 2,3.10^6m) = 10 / x
<=> 10xQ - 378000mx = 10xQ - 2,3.107m
<=>x=(2,3.10^7) / 378000 = 60,8 (phút )
Gọi nhiệt lượng của nước khi cân bằng (Lần đầu tiên) là t0
Đổi: 500g=0,5kg, 50g=0,05kg
Nhiệt lượng mà cốc tỏa ra để hạ nhiệt độ xuống t0 độ là:
Qc = mc.Cn.(60- t0)
= 0,05.Cn.(60-t0)
Nhiệt lượng mà bình nước nhận được là:
Qb = mb.Cn.Δt
= 0,5. Cn. (t0-10)
Theo phương trình cân bằng nhiệt
0,05(60- t0) = 0,5(t0 -10)
t0 = 14,54 độ C
Gọi khối lượng của số nước cần là m1
Theo phương trình , có
Qn=Qb
5.m1= 0,5.(55-14,54)
m1 = 4,046 Kg
Số cốc nước cần là: m10,05 = 80, 92 (Cốc)
Vậy ta cần 80,92 cốc để nhiệt độ trong bình > 55 độ C