Ta có công thức tính nhiệt lượng cần thiết để tăng nhiệt độ của một lượng chất từ nhiệt độ ban đầu T1 lên nhiệt độ cuối T2:

Q = mcΔT

Trong đó:

• Q là nhiệt lượng cần thiết (đơn vị: joule)
• m là khối lượng chất (đơn vị: kg)
• c là năng lượng riêng của chất (đơn vị: J/kg.°C)
• ΔT là sự thay đổi nhiệt độ (T2 - T1) (đơn vị: °C)

Áp dụng công thức trên vào bài toán này, ta có:

• Khối lượng chất m = 3 kg (vì 1 lít nước có khối lượng khoảng 1 kg)
• Năng lượng riêng của nước c = 4186 J/kg.°C (ở áp suất không đổi)
• Nhiệt độ ban đầu T1 = 35°C
• Nhiệt độ cuối T2 = 100°C

Vậy nhiệt lượng Q cần thiết để tăng nhiệt độ của 3 lít nước từ 35°C lên 100°C là:
Q = mcΔT = 3 x 4186 x (100 - 35) = 445,740 J

Tiếp theo, khi pha trộn 6 lít nước ở 35°C vào hỗn hợp nước đã được tăng nhiệt độ từ 35°C lên 100°C, ta có thể áp dụng định luật bảo toàn năng lượng để tính nhiệt độ của hỗn hợp mới:

Q1 + Q2 = 0

Trong đó:

• Q1 là nhiệt lượng của hỗn hợp nước đã được tăng nhiệt độ từ 35°C lên 100°C
• Q2 là nhiệt lượng của 6 lít nước ở 35°C sau khi được pha trộn vào hỗn hợp nước trên

Vì hai hỗn hợp nước trên đều ở cùng nhiệt độ sau khi pha trộn, nên ta có thể giả sử nhiệt lượng của chúng bằng nhau (Q1 = Q2). Khi đó:

Q1 + Q2 = 2Q1 = 0

Từ đó suy ra:
Q1 = 0

Vậy nhiệt độ của hỗn hợp mới là nhiệt độ ban đầu của hỗn hợp nước đã được tăng nhiệt độ từ 35°C