1. ΔU = Q = c * m * Δt, Δt = 50, m = 0.8 кг, c = 920 Дж/(кг*K)
Q = 36800 Дж = ΔU
2. Так как кислород и водород в своих молекулах содержат по 2 атома, то для обоих формула внетренней энергии будет такова:
U = 3/2 * N * k * T = 3 * m * R * T / (2 * M), (M - молярная масса, m - масса газа, T - абсолютная температура, N - кол-во частиц, k - коэфициэнт Больцмана, R - газовая постоянная, 3 - потому что 2-х атомные газы)
Так как молярная масса водорода меньше молярной массы кислорода, то внутренняя энергия водорода больше чем внутренняя энергия кислорода. (массы газов одинаковы)
Будем рассматривать процесс со стороны воздуха, находящегося в трубке. Сразу отметим, что этот процесс можно считать изотермическим.
Найдем давление воздуха в трубке в первом случае. К атмосферному давлению добавляется давление столба ртути (этот столб пытается как бы стечь вниз, тем самым он сдавливает воздух). То есть давление воздуха в первом случае: 
, где 
- высота столба ртути. Во втором же случае наоборот - столбец старается выйти наружу, тем самым ослабляя давление на воздух, поэтому 
, где 
- новая высота столба ртути. В первом случае воздух занимал объем 
, где 
- площадь поперечного сечения трубки, а 
- длина трубки. Для второго случая: 
;
Было отмечено, что процесс можно считать изотермическим. Поэтому справедливо соотношение: 
; Подставляя наши результаты, получаем: 
; Раскрыв скобки, приходим к квадратному уравнению: 
; Давление 
- можно считать в миллиметрах ртутного столба. Поэтому удобно домножить уравнение на 
: 
; Теперь все можно заменить на миллиметры ртутного столба: 
; Решая, получаем высоту 
, равную приблизительно 
метров или 
см.
ответ: см
