Воздушный шар объемом 250 м3 имеет оболочку массой 55 кг. Шар наполняется горячим воздухом при температуре 120 0С. Температура наружного воздуха 20 0С. Оболочка шара нерастяжима и имеет в нижней части отверстие. Наружное давление равно нормальному атмосферному. Груз какой максимальной массы может поднять этот шар?

Для начала переведем неудобные 54 км/ч в приятные 15 м/с. Затем, предположив, что "проезжает через туннель" - это промежуток между "первый вагон въехал в туннель" и "последний вагон выехал из туннеля", посчитаем на это основании длину поезда. Примем длину туннеля за м, длину поезда l, скорость нашего поезда м/с, скорость второго поезда , время проезда через туннель сек, а скорость проезда мимо поезда сек. Тогда , оттуда м. Теперь второй случай, поезд мимо поезда , м/с. Второй поезд ехал со скорость 10 метров в секунду.

Q1=c*m*(t2-t1) -это количество тепло необходимое, чтобы довести тело до кипения.
Плюс еще нужно кипящую ртуть превратить в пар.
Q2 = L*m - количество теплоты для парообразования
Q общ = Q1+Q2
Температура кипения ртути составляет 356,7°C
теплоемкость ртути c = 0,13 кДж / (кг · К)
удельная теплота парообразования ртути L = 285 кДж/кг
Следует отметить, что все табличные величины приведены в килограммах, поэтому 200 г ртути приводим тоже к килограммам = 0,2 кг
Q1= 0.13*0.2(356.7-57) = 7.7922 кДж
Q2= 285 * 0.2 = 57 кДж
Qобщ = 57+7,7922 = 64.79 кДж