有一空气泡被包在冰块中浮在水面上,若冰块融化,液面是下降还是上升?

Question

有一空气泡被包在冰块中浮在水面上,若冰块融化,液面是下降还是上升?

Answer 1

一、证明：
冰的重量等于排开水的重量,ρ冰 * V冰=ρ水 * V排,
（注意点：1、计算冰的重量,V冰 是不包含气泡体积的.2、V排≠V冰+V气泡.）
冰化成水后的重量和之前相等,ρ冰 * V冰=ρ水 * V,
（V是冰化成水后的体积）.
上面两式,就得到 V=V排,
即冰化成水后的体积就是排开水的体积,液面不会上升,也不会下降.
二、混淆点
如果冰块全部沉在水里面,那么V排 = V冰+V气泡,没错.
但是现在冰块浮在水上面,那么V排 ≠ V冰+V气泡.
气泡包在冰块中,可以想象在冰上打个洞让气泡连通大气,也可以理解成气泡在冰块最上方跟大气相连,就跟一块不包含气泡的冰浮在水面一样了.