Um modelo matemático utilizado para representar a variação de nível em um tanque, quando se varia a vazão de entrada, é realizado através de um modelo matemático que leva em consideração o balanço de  massa e efeitos que são modelados por uma resistência e uma capacitância. Quando o fluxo é laminar valem as relações: 

onde h(t) é o nível, Rl é a resistência, qout é a vazão de saída, V é o volume do tanque e C é a capacitância que está relacionada com a área do tanque. Um sistema de nível está apresentado na figura a seguir.

São dadas algumas informações sobre as variáveis e características geométricas do tanque:

Utilizando as leis físicas e relações constitutivas do sistema, é possível determinar a relação entre o nível, h(t), e a vazão de entrada, A equação diferencial que representa esta relação será igual a: