Question

20．小张在一容积为180cm³的容器内装入了适量的水，放入冰箱后，水全部结成冰，且冰面恰好与容器口齐平．求：（ρ_水=1.0×10³ kg/m³，ρ_冰=0.9×10³ kg/m³）
（1）容器内冰的质量；
（2）水结成冰后，体积变化了多少cm³？

Answer 1

分析 （1）由题意知，冰的体积等于瓶子的容积，利用ρ=$\frac{m}{V}$求得冰的质量，质量是物质的一种属性，不随状态的变化而变化，故冰的质量等于剩余水的质量；
（2）已知水的质量，密度，利用密度公式ρ=$\frac{m}{V}$计算瓶中的水的体积，由冰的体积减去水的体积即是体积的变化．

解答 解：（1）已知水全部结成冰，且冰面恰好与容器口齐平，可知瓶的体积，V_瓶=180cm³，
由ρ=$\frac{m}{V}$，可得冰的质量：
m_冰=ρ_冰V_冰=0.9g/cm³×180cm³=162g；
（2）质量是物质的一种属性，不随状态的变化而变化，故水的质量m_水=m_冰=162g，
则水的体积：
V_水=$\frac{{m}_{水}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{162g}{1g/c{m}^{3}}$=162cm³，
水结成冰后，体积变化了：
△V=V_冰-V_水=180cm³-162cm³=18cm³．
答：（1）容器内冰的质量是162g；
（2）水结成冰后，体积变化了18cm³

点评 此题考查密度公式的灵活运用，关键是知道质量是物质的一种属性，不随状态的变化而变化．