Ta sử dụng công thức tính lượng nhiệt cần thiết để nâng nhiệt độ của nước:
Q = mCΔT

Trong đó:

• Q: lượng nhiệt cần thiết (đơn vị: J)
• m: khối lượng của nước (đơn vị: kg)
• C: nhiệt dung riêng của nước (đơn vị: J/kg.K)
• ΔT: sự thay đổi nhiệt độ của nước (đơn vị: K)

Để tăng nhiệt độ của 5 lít nước từ 20 độ C lên 40 độ C, ta tính lượng nhiệt cần thiết như sau:
Q1 = m1CΔT1
Trong đó:

• m1: khối lượng của 5 lít nước (đơn vị: kg)
• ΔT1: sự thay đổi nhiệt độ của nước từ 20 độ C lên 40 độ C (đơn vị: K)

Vì 1 lít nước có khối lượng là 1 kg, nên khối lượng của 5 lít nước là 5 kg. Nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.K. Sự thay đổi nhiệt độ của nước là:
ΔT1 = 40 - 20 = 20 K

Vậy, lượng nhiệt cần thiết để tăng nhiệt độ của 5 lít nước từ 20 độ C lên 40 độ C là:
Q1 = m1CΔT1 = 5 kg x 4200 J/kg.K x 20 K = 420000 J

Để đạt được nhiệt độ 40 độ C, ta cần pha thêm một lượng nước sôi vào. Ta tính khối lượng của nước sôi cần pha như sau:
Q2 = m2CΔT2
Trong đó:

• m2: khối lượng của nước sôi cần pha (đơn vị: kg)
• ΔT2: sự thay đổi nhiệt độ của nước sôi từ 100 độ C xuống 40 độ C (đơn vị: K)

Vì nước sôi có nhiệt dung riêng là 4200 J/kg.K, và sự thay đổi nhiệt độ của nước sôi là:
ΔT2 = 100 - 40 = 60 K

Vậy, lượng nước sôi cần pha vào là:
m2 = Q1 / (CΔT2) = 420000 J / (4200 J/kg.K x 60 K)