Давайте возьмём горячую воду массой m_г с начальной температурой t_г и смешаем её с холодной водой массой m_х и с начальной температурой t_х. При этом начнётся процесс теплообмена: горячая вода начнёт остывать, а холодная — нагреваться. В конце концов их температуры сравняются и станут равными t.

При остывании горячая вода выделит некоторое количество теплоты Q_г = cm_г(t – t_г). Это количество теплоты будет отрицательным, так как конечная температура горячей воды меньше, чем начальная. Холодная вода, в свою очередь, при нагреве получит количество теплоты Q_х = cm_х(t – t_х). Это количество теплоты будет положительным, так как конечная температура холодной воды выше, чем начальная. В соответствии с уравнением теплового баланса, если бы в процессе теплообмена горячая и холодная вода контактировали только друг с другом, то количества теплоты по модулю были бы равны: |Q_г| = |Q_х| .

В реальности данное равенство будет нарушаться. Это происходит из-за того, что горячая вода передаёт некоторое количество теплоты не только холодной воде, но и окружающей среде (сосуду, термометру, воздуху). Поэтому при проведении сравнения количеств теплоты, отданных горячей водой и полученных холодной, ожидаемым результатом является неравенство: |Q_г| > |Q_х|.