Gọi t là nhiệt độ khi cân bằng nhiệt, kí hiệu t1 = 80oC, t2 = 20oC, m1 = 5kg, V = 10l = 0,01m3.
Do thỏi sắt có nhiệt độ lớn hơn nước nên nhiệt năng sẽ truyền từ thỏi sắt sang nước.
Khối lượng của nước: m2 = D.V = 1000.0,01 = 10(kg)
Nhiệt lượng thỏi sắt tỏa ra đến khi có cân bằng nhiệt:
Q1 = m1.csắt.(t1-t) = 5.460(80-t) = 184000-2300t
Nhiệt lượng nước thu vào đến khi có cân bằng nhiệt:
Q2 = m2.cnước.(t-t2) = 10.4200(t-20) = 42000t-840000
Theo phương trình cân bằng nhiệt thì nhiệt lượng nước thu vào bằng nhiệt lượng sắt tỏa ra:
Q1 = Q2
=> 184000-2300t = 42000t-840000
=> 1024000 = 44300t
=> t \(\approx\) 23,115 (oC)
Vậy nhiệt độ khi cân bằng nhiệt là 23,115oC.