Người ta đổ 1 kg nước ở nhiệt độ t1 = 10 oC vào một bình cách nhiệt chứa 1 kg nước nóng ở nhiệt độ t2.
Giải thích
a. 1 kg nước ở nhiệt độ t1 = 10 oC sẽ thu thêm nhiệt năng, 1 kg nước nóng ở nhiệt độ t2 sẽ mất bớt nhiệt năng. Nhiệt năng nước nóng mất bớt đúng bằng nhiệt năng nước lạnh thu thêm.
b. Khi có cân bằng nhiệt trong bình, nhiệt độ của 1 kg nước lạnh tăng thêm:
30 - 10 = 20 oC
Nhiệt năng của 1 kg nước lạnh thu thêm là: 4 200 . 20 = 84 000 J
Nhiệt độ ban đầu của 1 kg nước nóng là: t2 = 84 000 : (4 200 + 30) = 50 oC
c. Như vậy: Khi hai vật cùng chất, cùng khối lượng riêng, nhiệt độ ban đầu là t1 và t2 trao đổi nhiệt năng với nhau thì khi có cân bằng nhiệt, nhiệt độ của các vật là
t = (t1 + t2 ) : 2