有一块冰浮在一杯浓盐水中(冰的密度为0.9×103千克/米3,浓盐水的密度为1.5×103千克/米3),当冰块全部熔化后,盐水的密度和液面将
A.密度变大,液面下降
B.密度不变,液面不变
C.密度变小,液面不变
D.密度变小,液面上升
D
(1)冰漂浮在浓盐水中,求出冰块排开浓盐水的体积V排.
(2)求出当冰熔化之后水的体积V水.
(3)比较V排与V水的大小,如果冰化成水的体积大于冰块排开浓盐水的体积,液面上升;如果冰化成水的体积等于冰块排开浓盐水的体积,液面不变;如果冰化成水的体积小于冰块排开浓盐水的体积,液面下降.
解答:冰块漂浮在水面上,所以,F浮=G冰,ρ盐水gV排=ρ冰gV冰,V排=,
冰熔化成水之后,状态变化,质量不变,所以,m冰=m水,ρ冰V冰=ρ水V水,V水=,
因为ρ盐水>ρ水,
所以,V水>V排,
所以液面上升.
因为盐水里增加了一部分水,所以盐水的密度会减小.
故选D.
点评:这是一类习题,这类习题都采用相同的思路(比较V排与V水的大小)进行解题.例如:
水面上漂着一块冰,冰熔化后水面怎样变化?
冰里有一块小石块,冰漂在水面上,冰熔化后水面怎样变化?
冰里有一块小木块,冰漂在水面上,冰熔化后水面怎样变化?