Ввертикальном цилиндре, закрытом сверху и снизу, находится поршень, который движется без трения. над поршнем и под ним находятся одинаковые массы одного и того же газа при т1=300к. когда объём нижней части газа в 3 раза меньше объёма верхней, поршень находится в равновесии. каково будет соотношение объёмов верхней и нижней частей газа при повышении температуры до т2=400к?

Для решения задания необходимо знать удельную теплоемкость воды
 с=4200,
удельную теплоту парообразования r=2.26e(+6)
Определим количество теплоты, которое получим от пара:
Q2=m2*r
Q2=2.26e(+6)*0.1= 22600 Дж
Для простоты, предположим, что полученная вода из пара охладится до 25°С, при этом выделив  
Q2p = cm2(100-25)
  Q2p= 3150 Дж,
а затем поднимется до искомой температуры, при этом поглотив
c*m2*dT=42*dT Дж
Также энергию поглотит калориметр
С*dT=1000*dT,
и залитая в него вода
c*m1*dT=1092*dT
Баланс энергии
22600+3150=(42+1000+1092)*dT
dT=12
в итоге получим 25+12=37
Температура равна 37°С

3
Для начала определим полную энергию в момент броска
Mv²/2=432 Дж
Затем определим скорость через 2 с
V=V0-gt
V=29.4-10*2=9.4 м/с
При этом его кинетическая энергия станет
1*9.4²/2=44 Дж
Потенциальная будет 434-44=388 Дж
ответ E=44 Дж   U=388 Дж
2.
U=mgh
U=100*10*1.5=1500 Дж
m*V²/2=1500
V=5.477
Импульс P = mV
P = 8216
FdT=dP
F=8216/0.05
F=164317 Н
1
Определим потенциальную энергию Ракеты на высоте 500 м
U = mgH
U = 1*10*500 = 5000 Дж
Эта энергия получена за счет кинетической энергии в этой же ракеты, что позволяет определить ее начальную скорость.
m1*V1²/2=5000
V1=100 м/с
По закону сохранения импульса ракета получила импульс от сгоревшего пороха. m1*V1=m2*V2
1*100=0.2*V2
V2=500 м/с