一组“冰水”问题
例1烧杯中盛有一定量的水,一块冰浮在杯中的水面上,如图1所示,待冰完全熔化后,水面将( )A. 升高 B. 降低 C. 不变
图1
分析根据物体的浮沉条件,冰浮在水面上,浮力和重力平衡,由阿基米德原理,有
即
所以冰块完全熔化成水后,体积正好是原来冰块排开水的体积,水面高度不变。故选C。
例2烧杯中盛有一定量的水,一块冰被细线系着浸没在水中,如图2所示,待冰完全熔化后,水面将( )
A. 升高 B. 降低 C. 不变
图2
分析冰块满足:
,所以
冰块完全熔化后的体积不足以弥补原来排开水的体积,所以水面会下降。故选B。
例3水槽中盛有一定量的水,装有冰块的小纸船浮在水面上如图3所示。若把冰块从小船上取下并放入水中(水没有溢出水槽),则:
图3
(1)刚把冰块放入水中时(假设冰还没有开始熔化),水槽中水面将( )
A. 升高 B. 降低 C. 不变
(2)待冰块完全熔化后,水面将( )
A. 升高 B. 降低 C. 不变
分析(1)冰在小船上时,冰和小船一并处于漂浮状态,有
当冰放入水中,冰未开始熔化时,冰和小船仍然都漂浮在水面上,仍有
所以它们排开水的总体积不变,水面位置不发生变化。故选C。
(2)冰完全熔化后,小船状态没变,而冰熔化成的水又正好填充它原来排开水的体积,水面高度仍不变。故选C。
例4将10克-10℃的冰与10克10℃的水装入一个烧杯中(不计冰、水与外界的热量传递),结果是( )
A. 冰的质量增加
B. 水的质量增加
C. 冰和水的质量都不变
分析冰与水混合后,由于热传递,冰的温度升高,水的温度降低,但是水的比热容和冰的比热容不相等,根据热量公式
,冰要达到熔点需吸热
水温度降到凝固点要放热
因为
,所以是冰熔化了。故选B。
例5夏天,从冰箱中取出的冰块有冒“白烟”的现象,其主要原因是( )
A. 冰的升华 B. 冰的汽化
C. 空气中的水蒸气遇冷液化 D. “白烟”就是水蒸气
分析“白烟”其实是大量细小的水滴,它由空气中的水蒸气遇冷液化而形成。
故选C。
例6冰熔化成水体积减小__________,水凝固成冰体积增大__________。
分析冰熔化成水,满足
则
即冰熔化成水体积减小
水凝固成冰,满足
则
即水凝固成冰体积增大
例7关于冰的熔化,下列说法正确的是( )
A. 当冰的温度达到0℃时,就开始熔化
B. 在冰水混合物中,冰与水的比例决定着混合物的温度
C. 0℃的冰吸热就会全部熔化
D. 0℃的冰吸热就开始熔化
分析冰是晶体,晶体熔化有两个条件:
①温度达到熔点;
②继续吸热。
冰水混合物的温度是0℃,和冰、水各自所占比例无关。故选D。
例8把一块冰投入盛有水的容器中,下列说法正确的是( )
A. 冰一定吸热 B. 水一定放热 C. 有可能不发生热传递
分析当晶体物质的温度处于熔点(也是凝固点)时,可能是液态,可能是固态,也可能是固液共存态。若将0℃的冰投入0℃的水中,它们之间不会发生热传递。故选C。
例9一只烧杯盛满盐水,若把一块冰投入杯中,待冰熔化后,容器底受到盐水的压强将( )
A. 增大 B. 减小 C. 不变
分析把冰块投入盛满盐水的烧杯,冰块漂浮,溢出盐水的重力等于冰块的重力,所以冰块熔化成水的体积比排开盐水的体积大,会溢出一小部分盐水,相当于烧杯内的盐水被稀释,密度减小,所以容器底受到的压强将减小。故选B。
页:
[1]