Người ta cho vòi nước nóng 700C và vòi nước lạnh 100C đồng thời chảy vào bể đã có sẵn 100 kg nước ở nhiệt độ 600C. Hỏi phải mở hai vòi trong bao lâu thì thu được nước ở nhiệt độ 450C. Cho biết lưu lượng của mỗi vòi là 20 kg/phút. Bỏ qua sự toả nhiệt ra môi trường.
Hai vòi có lưu lượng như nhau\(\Rightarrow\)Thể tích nước chảy vào bể cũng như nhau.
Nhiệt lượng vòi nước nóng:
\(Q_1=mc\left(t_1-t\right)=m\cdot4200\cdot\left(70-45\right)\left(J\right)\)
Nhiệt lượng nước trong bể:
\(Q_2=mc\left(t_2-t_1\right)=100\cdot4200\cdot\left(60-45\right)=6300000J\)
Nhiệt lượng vòi nước lạnh thu vào:
\(Q_3=mc\left(t-t_3\right)=m\cdot4200\cdot\left(45-10\right)\left(J\right)\)
Cân bằng nhiệt: \(Q_1+Q_2=Q_3\)
\(\Rightarrow m\cdot4200\cdot\left(70-45\right)+6300000=m\cdot4200\cdot\left(45-10\right)\)
\(\Rightarrow m=150kg\)
Thời gian hai vòi chảy là:
\(t=\dfrac{150}{20}=7,5s\)
