Question

18．我们经常见到居民楼的楼顶装有太阳能热水器，如图所示，它的工作原理就是白天通过太阳光的照射，充分利用太阳光的能量使热水器中的水加热升温，以满足居民的生活需要，其优点是既环保又节能，但是在我国北方地区使用太阳能热水器时，冬天需将热水器及管道中的水全部放出，否则很容易将储水箱及管道冻裂，造成热水器损坏，请利用所学知识通过计算解释为什么储水箱或管道会冻裂？（已知水的密度是0.9×10³kg/m³）

Answer 1

分析 （1）质量是物质的属性，不随着形状、物态、位置的变化，水结成冰后质量不变，但是水和冰的密度不相同；
（2）分别计算出1kg水和1kg冰的体积，进行比较，就可以得出正确的结论．

解答 解：1kg水的体积：
V_水=$\frac{m}{{ρ}_{水}}$=$\frac{1kg}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=1.0×10^-3m³；
1kg冰的体积：
V_冰=$\frac{m}{{ρ}_{冰}}$=$\frac{1kg}{0.9×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$≈1.1×10^-3m³；
由此可知，相同质量的冰比水的体积大，也就是一定质量的水结成冰后体积变大，因而太阳能储水箱或管中的水结成冰后就会将储水箱或管撑裂．

点评 本题考查了密度公式的应用，密切联系学生生活实际，考查学生的知识应用能力．