Question

一块0摄氏度的冰放在0摄氏度的水的容器中。已知冰块于容器底部相接触并相互间有压

一块0摄氏度的冰放在0摄氏度的水的容器中。已知冰块于容器底部相接触并相互间有压力，则当冰完全融化为0摄氏度的冰后。液面中水面的位置将

我们老师说是不变。但是答案是上升。有没有人用简单的语句回答我这个问题？

Answer 1

上升
熔化前，浮力小于重力，排开水的重力小于冰的重力
熔化后，冰熔化成的水的体积大于原先排开水的体积
综上，液面中水面的位置将上升。

追问

能每一部都在解释一下吗？麻烦了。

追答

1.熔化前，浮力小于重力，排开水的重力小于冰的重力
浮力+支持力=冰的重力
浮力就是排开水的重力
2.熔化后，冰熔化成的水的体积大于原先排开水的体积
冰融化为水后，水的重力大于原先排开水的重力，在水中占据的体积必然增大

追问

那有没有情况液面高度不变。

追答

有，液面不变也是很常见的考题。
如果原先水足够多，冰块就是漂浮的，融化后液面不变。

Answer 2

一块0摄氏度的冰放在0摄氏度的水的容器中。已知冰块与容器底部相接触并相互间有压力F，则当冰完全融化为0摄氏度的水后。
容器底部对冰块的支持力为F，
F+F浮=G，
ρ水gv排<G，
设重量为G的冰变成重量为G的水之后，体积为v，
G=ρ水gv，
可见，v排<v。
液面中水面的位置将上升。

追问

ρ水gv排<G，为什么？

追答

当初冰块受向上的F、F浮和向下的G而平衡，
所以F+F浮=G，F+ρ水gv排=G,
所以ρ水gv排<G。

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