решить Сила, оказывающая давление на поршень шприца , расположенного вертикально - F, длина-L, площадь поршня -S1, площадь отверстия- S2. найти скорость вытекания жидкости из отверстия .

Вода занимает место в пробирке, давление газа в пробирке увеличивается из-за того, что объем воздуха в пробирке уменьшается.
V₀=4*10⁻⁶ м³;                V₁=V₀-Vводы=V₀-m/ρ;
V₁=4*10⁻⁶ - 2*10⁻³/1000=2*10⁻⁶ м³
Температура не изменяется, значит мы можем применить закон Бойля-Мариотта     P₀V₀=P₁V₁; P₁=P₀V₀/V₁;

P₀- давление воздуха в пробирке до опускания в воду
P₁- давление воздуха в пробирке после заполнения некоторой части пробирки водой.
P₀=(10⁵+1000*10*10)2*10⁻⁶/(4*10⁻⁶)=100000 Па=100 кПа
ответ: P₀=100 кПа

По формуле КПД=Qп / Qз. ( КПД=0,6, Qп - полезное количество теплоты ( на нагревание воды) , Qз - затраченное количество теплоты ( выделившееся при сгорании угля)) . 
Qп=c*m1*dt . ( c - удельная теплоемкость воды=4200Дж/кг*град, m1 -масса воды=3000кг, dt (дельта t ) -изменение температуры ). 
Qз =q*m2. ( q -удельная теплота сгорания топлива ( угля) =2,7*10^7Дж/кг, m2 - масса угля=40кг ). подставим 
КПД=c*m1*dt / q*m2. выразим изменение температуры. 
dt=КПД*q*m2 / c*m1. 
dt=0,6*2,7*10^7*40 / 4200*3000=51град. 
так как dt=t2 - t1. ( t2 - конечная температура, t1 -начальная температура=10град) выразим t2. 
t2=t1 + dt . 
t2=10 +51=61град.