Чем меньше термометр тем меньше его теплоемкость (C = c*m), и поэтому время на достижения состояния теплового равновесия с телом, температуру которого нужно измерить будет меньше. Тяжелым термометром температура измеряется дольше. Кроме того тяжелый термометр нагреваясь будет поглощать у тела часть тепла, тело будет остывать и измерение температуры будет неверным. Чем меньше масса термометра, тем меньше погрешность измерения. При измерении температуры всегда нужно смотреть чтобы масса измеряемого тела была много больше чем масса термометра.
Как верно заметили в комментариях, вес тела в воде уменьшается на значение силы Архимеда. Её можно выразить как Fa = p(в)gV, то есть произведение плотности воды, коэфицциента g и объёма тела. Зная, что Fa = 5 - 3 = 2 Н, выразим объём: V = 2 / (1000 * 10) = 2 * 10^-4 м^3. Из значения силы тяжести определим массу шара: F = mg => m = F/g. m = 5 / 10 = 0,5 кг. В то же время, зная объём шара и плотность железа, можно предположить, сколько бы весил наш шар, будучи чисто железным: M = pV M = 7870 * 2 * 10^-4 = 1,574 кг. Значит объёмная доля железа в шаре будет равна отнощению масс: m/M, а воздуха (считаем его невесомым) - (M - m) / M. И объём воздушной полости тогда: ((M - m) / M) * V. Подставляем числа: ((1,574 - 0,5) / 1,574 ) * 2 * 10^-4 = (1,074 / 1,574)* 2 * 10^-4 = 1,37 * 10^-4 м^3 (округлённо). Спрашивайте, если что непонятно.
Q = cmΔt
Q = 4200 * 1 *(20°-10°)=420 00 Дж = 42 кДж