Мяч на пути своего полета изменяет свою энергию с кинетической на потенциальную и обратно несколько раз. При этом согласно закону сохранения механической энергии:энергия никуда не исчезает и не возникает вновь- она лишь переходит из одного вида в другой.
Вначале своего движения мячу сообщили кинетическую энергию ,в свою очередь с повышением высоты потенциальная энергия мяча стала возрастать. затем ,достигнув максимальной точки своего полета, значение потенциальной энергии равнялось значению полной механической энергии ,а кинетическая энергия равнялась нулю
Во время падения потенциальная энергия переходила в кинетическую Ви в момент столкновения с опорой равнялась максимальному значению (потенциальная энергия равнялась нулю)
КПД процесса: n = Q1/Q2, где Q1 - теплота, идущая на нагревание воды+нагревание кастрюли; Q2 - теплота, выделяемая при сжигании спирта(учитываем, что кастрюля и вода нагреваются до одной и той же температуры, это очевидно);
Q1 = cm(t2-t1)+cкmк(t2-t1), с - удельная теплоемкость воды; сk - удельная теплоемкость алюминия; mк - масса кастрюли; m = ρV = 3 кг - масса воды; t2 - искомая температура, t1= 20 гр;
Q2 = λmс, где λ - удельная теплота сгорания спирта, mс - масса спирта
n = (cm(t2-t1)+ckmk(t2-t1))/λmс => cm(t2-t1)+ckmk(t2-t1)=nλmс
(t2-t1) ( cm+ckmk) = nλmс
t2-t1 = nλmс/(cm+ckmk)
t2 = nλmс/(cm+ckmk) + t1
Все значения теплоемкостей берете из таблицы и подставляете в формулу, не забудьте перевести в единицы СИ, удачи!