Рассмотрим силы действующие на брусок вверх.
Про атмосферное давление можно "забыть" т.к. оно будет во всех слагаемых и в конце очевидным образом сокращается.
На нижнюю поверхность бруска действует сила давления воды, которая под него подтекает (площадь поверхности бруска под которая вода есть площадь всего бруска минус площадь отверстия):
теперь очередь сил направленных вниз.
Сверху на всю поверхность бруска действует сила гидростатического давления одинакового во всех точка на данной глубине:
Так же на брусок действует сила тяжести направленная вниз.
(Тут учтено, что плотность бруска в двое меньше плотности воды, а его объем равен площади основания на его высоту)
Условие всплывания бруска: силы направленные вверх больше либо равны силам направленным вниз.
Далее аккуратно проделываем арифметические выкладки:
t₁=10°C Q₁=Q₂;
m₂=2 кг cm₁(t-t₁)=cm₂(t₂-t); c-уничтожается, раскрываем скобки:
t₂=100°C m₁t-m₁t₁=m₂t₂-m₂t; группируем члены с (t) в левой части
уравнения:
t-? m₁t+m₂t=m₁t₁+m₂t₂; в левой части (t) выносим за скобки:
t(m₁+m₂)=m₁t₁+m₂t₂ ⇒ t=(m₁t₁+m₂t₂)/m₁+m₂;
t=(3*10+2*100)/3+2=230/5=46°C;
ответ: t=46°C°.