Ответ:

При нагревании вода расширяется: одинаковый объём горячей воды имеет меньшую плотность и массу, чем холодной. Поэтому стакан с холодной водой тяжелее.

Ответ: равновесие нарушилось, потому что массы воды в одинаковых по объёму стаканах различаются.