Условие задачи
Сосуд с воздухом, отделенным от атмосферы поршнем, поместили в сосуд с водой и прикрепили ко дну кастрюли нитью, не дающей сосуду всплыть на поверхность. Начальная температура воздуха в сосуде и воды в кастрюле t1 = 18 °С. Кастрюлю помещают в холодильник. Ниже какой температуры t2 должна охладиться вода, чтобы сосуд опустился на дно кастрюли? Начальный объем воздуха в сосуде V1 = 2 дм3. Масса сосуда с поршнем m = 2,2 кг. Сосуд и поршень изготовлены из стали, плотность которой \(\rho=7800\) кг/м3. Поршень может скользить без трения со стенками сосуда. Считать массу воздуха в сосуде намного меньшей, чем масса сосуда с поршнем.
Какие физические законы и закономерности требуются для решения данной задачи?

• Закон Архимеда, закон Гей–Люссака, условия плавания тел, условия равновесия жидкости и газа.
• Закон Архимеда, закон Бойля–Мариотта условия плавания тел, условия равновесия жидкости и газа.
• Закон Паскаля, закон Гей–Люссака, условия плавания тел, второй закон Ньютона.
• Закон Паскаля, уравнение Клапейрона–Менделеева, закон Шарля, условия плавания тел, условия равновесия жидкости и газа.