Question

20．冬天对自来水管的保护十分重要，在北方，如果气温降至零下5℃时，最好在晚间用水后稍稍拧开水龙头使水流成线，保证水管内自来水流动以防止夜间受冻．请用物理知识解释原因．（冰在常温常压下的密度为0.9×10³kg/m³）
其一：零下5℃低于水的凝固点，水会放热凝固
其二：水结冰后，质量不变，密度变小，体积变大．

Answer 1

分析 由密度的变形公式可知，质量一定时，密度小的体积大，由于水的密度大于冰的密度，所以当质量不变时，水结冰体积会增大．

解答 解：标准大气压下，水的凝固点为0℃，如果气温降至零下5℃时，水会凝固为固态冰；
水的密度为1.0×10³kg/m³，水结冰后，质量不变，密度变小，由密度的变形公式V=$\frac{m}{ρ}$可知，结冰后体积变大，从而把水管胀裂．
故答案为：零下5℃低于水的凝固点，水会放热凝固；水结冰后，质量不变，密度变小，体积变大．

点评 本题考查了密度变形公式的应用，水结冰前后，质量不变，密度变小，导致体积变大．