Question

18．我們經(jīng)常見到居民樓的樓頂裝有太陽能熱水器，如圖所示，它的工作原理就是白天通過太陽光的照射，充分利用太陽光的能量使熱水器中的水加熱升溫，以滿足居民的生活需要，其優(yōu)點是既環(huán)保又節(jié)能，但是在我國北方地區(qū)使用太陽能熱水器時，冬天需將熱水器及管道中的水全部放出，否則很容易將儲水箱及管道凍裂，造成熱水器損壞，請利用所學(xué)知識通過計算解釋為什么儲水箱或管道會凍裂？（已知水的密度是0.9×10³kg/m³）

Answer 1

分析 （1）質(zhì)量是物質(zhì)的屬性，不隨著形狀、物態(tài)、位置的變化，水結(jié)成冰后質(zhì)量不變，但是水和冰的密度不相同；
（2）分別計算出1kg水和1kg冰的體積，進(jìn)行比較，就可以得出正確的結(jié)論．

解答 解：1kg水的體積：
V_水=$\frac{m}{{ρ}_{水}}$=$\frac{1kg}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=1.0×10^-3m³；
1kg冰的體積：
V_冰=$\frac{m}{{ρ}_{冰}}$=$\frac{1kg}{0.9×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$≈1.1×10^-3m³；
由此可知，相同質(zhì)量的冰比水的體積大，也就是一定質(zhì)量的水結(jié)成冰后體積變大，因而太陽能儲水箱或管中的水結(jié)成冰后就會將儲水箱或管撐裂．

點評 本題考查了密度公式的應(yīng)用，密切聯(lián)系學(xué)生生活實際，考查學(xué)生的知識應(yīng)用能力．