Để tính nhiệt độ của nước khi đã ổn định, ta sử dụng công thức:
m1 x c1 x (Tf - Ti) = m2 x c2 x (Ti - Tf)
Trong đó:
- m1 và m2 là khối lượng của hai lượng nước (đơn vị kg), bằng nhau theo đề bài.
- c1 và c2 là năng lượng riêng của nước (đơn vị J/kg.°C).
- Ti là nhiệt độ ban đầu của nước (đơn vị °C).
- Tf là nhiệt độ của nước khi đã ổn định (đơn vị °C).
Giả sử nước ở nhiệt độ 100°C có khối lượng m/2 và nước ở nhiệt độ 25°C có khối lượng m/2.
Ta có:
- c1 = c2 = 4.18 J/g.°C (năng lượng riêng của nước)
- m1 = m2 = m/2 (khối lượng của hai lượng nước)
- Ti1 = 100°C (nhiệt độ của nước nóng)
- Ti2 = 25°C (nhiệt độ của nước lạnh)
Áp dụng công thức trên, ta có:
m/2 x 4.18 J/g.°C x (Tf - 100°C) = m/2 x 4.18 J/g.°C x (25°C - Tf)
Giải phương trình trên ta được:
Tf = (m/2 x 4.18 J/g.°C x 25°C + m/2 x 4.18 J/g.°C x 100°C) / (m/2 x 4.18 J/g.°C + m/2 x 4.18 J/g.°C)
Tf = (25°C x 4.18 J/g.°C + 100°C x 4.18 J/g.°C) / 2 x 4.18 J/g.°C
Tf = 62.5°C
Vậy nhiệt độ của nước khi đã ổn định là 62.5°C.