Question

13．水结冰后体积会发生变化．请你根据所学知识计算1kg水结冰后体积变大了还是变小了？变化的体积是多少？（ρ_水=1.0×10³kg/m³，ρ_冰=0.9×10³kg/m³）

Answer 1

分析 当水温度达到水的凝固点时水就会结冰，水结冰后质量不变，密度减小，所以体积会变大．
已知水的密度和质量，可以得到水的体积；水结冰后质量不变，已知冰的质量和密度，可以得到其体积；冰的体积与水的体积之差就是变化的体积．

解答 解：水结冰前后质量不变化，水的密度大于冰的密度，根据公式V=$\frac{m}{ρ}$可知，体积会变大．
∵ρ=$\frac{m}{ρ}$，
∴水的体积为V_水=$\frac{m}{ρ}$=$\frac{1g}{1g/c{m}^{3}}$=1cm³，
水结冰后的体积，V_冰=$\frac{m}{{ρ}_{冰}}$=$\frac{1g}{0.9g/c{m}^{3}}$≈1.11cm³，
水结冰后的体积体积变化了△V=V_冰-V_水=1.11cm³-1cm³=0.11cm³；
答：水结冰后体积变大了；变化了0.11cm³．

点评 解决此类问题要知道水和冰的密度不同，但结冰前后质量不变；由于水和冰的质量一定，此题还可以据此列出方程求解体积变化．