如图5中，容器内分别装有水和盐水，在液面上浮着一块冰，问：（1）冰在水中熔化后，水面如何变化?（2）冰在盐水中熔化后，液面如何变化?（a）

Question

如图 5 中，容器内分别装有水和盐水，在液面上浮着一块冰，问：（ 1 ）冰在水中熔化后，水面如何变化 ? （ 2 ）冰在盐水中熔化后，液面如何变化 ?

　　

（ a ）　　　　　（ b ）

Answer 1

精析　 这道题可以用计算的方法来判断，关键是比较两个体积，一是冰熔化前，排开水的体积 V 排 ，一个是冰熔化成水后，水的体积 V 水 ．求出这两个体积，再进行比较，就可得出结论．

　　解　 （ 1 ）如图 5 （ a ）冰在水中，熔化前处于漂浮状态．

　　 F 浮 ＝ G 冰

　　 水 g   V 排 ＝ m 冰 g

　　 V 排 ＝

　　冰熔化成水后，质量不变： m 水 ＝ m 冰

　　求得： V 水 ＝ ＝

　　比较①和②， V 水 ＝ V 排

　　也就是冰熔化后体积变小了，恰好占据了原来冰熔化前在水中的体积．

所以，冰在水中熔化后液面不变

　　（ 2 ）冰在盐水中：冰熔化前处于漂浮，如图 5 （ b ），则

　　 F 盐浮 ＝ G 冰

　　 盐水 g   V 排盐 ＝ m 冰 g

　　 V 排盐 ＝ 　　　　　　①

　　冰熔化成水后，质量不变，推导与问题（ 1 ）相同．

　　 V 水 ＝ 　　　　　　②

　　比较①和②，因为 水 ＝ ­ 盐水

　　∴　 V 水 ＝ V 排排

　　也就是冰熔化后占据的体积要大于原来冰熔化前在盐水中的体

　　所以，冰在盐水中熔化后液面上升了。

　　 答案　 （ 1 ）冰在水中熔化后液面不变．（ 2 ）冰在盐水中熔化后液面上升。

　　思考　 冰放在密度小于冰的液体中，静止后处于什么状态，熔化后，液面又如何变化 ?