Một bếp dầu đun sôi 1 lít nước đựng trong ấm bằng nhôm khối lượng 300g thì sau thời gian t1 = 10 phút nước sôi. Nếu dùng bếp trên để đun 2 lít nước trong cùng điều kiện thì bao lâu nước sôi? Cho nhiệt dung riêng của nước và nhôm lần lượt là c1 = 4200J/kg.K, c2 = 880J/kg.K. Biết nhiệt do bếp dầu cung cấp một cách đều đặn. Khối lượng riêng của nước D = 1000kg/m3.
Gọi Q1 và Q2 là nhiệt lượng cần cung cấp cho nước và ấm nhôm trong hai lần đun, ta có:
Mặt khác, do nhiệt tỏa ra một cách đều đặn nghĩa là thời gian đun càng lâu thì nhiệt tỏa ra càng lớn. Do đó :\(Q_1=k.t_1;Q_2=k.t_2\)
Từ đó suy ra:\(k.t_1=\left(m_1.c_1+m_2.c_2\right).\Delta t\)
Lập tỉ số ta được:\(\dfrac{t_2}{t_1}=\dfrac{2m_1.c_1+m_2.c_2}{m_1.c_1+m_2.c_2}\Rightarrow t_2=19,4\left(phút\right)\)
Vậy nếu dùng bếp trên để đun sôi 2 lít nước trong cùng điều kiện thì sau 19,4 phút nước sôi.
