Gọi khối lượng nước khi múc 1 ca là m (kg), khối lượng nước ban đầu trong bình 1 là m1 (kg), khối lượng nước ban đầu trong bình 2 là m2 (kg)
Phương trình cân bằng nhiệt khi múc 1 ca nước từ bình 1 sang bình 2 là:
\(Q_1=Q_2\)
\(\Leftrightarrow mC\left(t_1-t_{12}\right)=m_2C\left(t_{12}-t_2\right)\)
\(\Leftrightarrow m\left(80-40\right)=m_2\left(40-30\right)\)
\(\Leftrightarrow40m=10m_2\) \(\Leftrightarrow4m=m_2\)
Phương trình cân bằng nhiệt khi múc tiếp 2 ca nước nữa từ bình 1 sang bình 2 là:
\(Q_1=Q_2'\)
\(\Leftrightarrow2mC\left(t_1-t\right)=\left(m_2+m\right)C\left(t-t_{12}\right)\)
\(\Leftrightarrow2m\left(80-t\right)=\left(4m+m\right)\left(t-40\right)\)
\(\Leftrightarrow2m\left(80-t\right)=5m\left(t-40\right)\)
\(\Rightarrow t\approx51,4^0C\)