И раз уж Вы с такой точностью заливаете туда воду, то потрудитесь описать качество воды, качество изготовления шара. Если принять условия за близкие к идеальным - качество изготовления на высоте, вода дистиллированная, то при охлаждении шар будет сжиматься (нужно смотреть коэффициент линейного расширения от температуры), вода сначала превратится в лед, при этом надо смотреть не появилось ли полости с вакуумом (вроде как дистиллированная вода будет иметь одну плотность со льдом из нее - хотя не факт). Однако, если Вы говорите, что на шар не оказывается никакого воздействия, то можно считать, что шар снаружи также не испытывает давления и наличие полости с вакуумом не приведет к потере устойчивости. Далее шар сжимается при охлаждении и лед также сжимается, надо посмотреть у кого коэф. сжатия больше. Если у железа, то шар будет испытывать внутреннее давление, а далее простой расчет на прочность шара при внутреннем давлении.
