Question

如圖，容器內分別裝有水和鹽水，在液面上浮著一塊冰，問：（1）冰在水中熔化后，水面如何變化?（2）冰在鹽水中熔化后，液面如何變化?

（a） （b）

Answer 1

（1）冰在水中熔化后液面不變．（2）冰在鹽水中熔化后液面上升．

【解析】這道題可以用計算的方法來判斷，關鍵是比較兩個體積，一是冰熔化前，排開水的體積V排，一個是冰熔化成水后，水的體積V水．求出這兩個體積，再進行比較，就可得出結論．

解 （1）如圖l—5—14（a）冰在水中，熔化前處于漂浮狀態．

F浮＝G冰

水g V排＝m冰g

V排＝

冰熔化成水后，質量不變：m水＝m冰

求得：V水＝＝

比較①和②，V水＝V排

也就是冰熔化后體積變小了，恰好占據了原來冰熔化前在水中的體積．

所以，冰在水中熔化后液面不變

（2）冰在鹽水中：冰熔化前處于漂浮，如圖（b），則

F鹽浮＝G冰

鹽水g V排鹽＝m冰g

V排鹽＝①

冰熔化成水后，質量不變，推導與問題（1）相同．

V水＝②

比較①和②，因為水<鹽水

∴ V水>V排排

也就是冰熔化后占據的體積要大于原來冰熔化前在鹽水中的體

所以，冰在鹽水中熔化后液面上升了．