Question

某高寒地區(qū)氣溫長期保持在零下20℃，一個小池塘的水面結(jié)了一層厚冰，圖中各點(diǎn)正確的溫度應(yīng)是（　　）

A、t_a=-20℃；t_b=0℃；0℃＜t_c＜4℃；t_d=4℃

B、t_A=tB=0℃；t_c=2℃；t_d=4℃

C、t_a=-20℃；t_b=0℃；0℃＜t_c＜4℃；t_d＞4℃

D、t_a=-20℃；t_b=0℃；0℃＜t_c＜4℃；0℃＜t_d＜4℃

Answer 1

分析：物體間或同一物體的不同部分如果存在溫度差，就會發(fā)生熱傳遞，直到溫度相同為止；冰水混合物的溫度為0℃，在高寒條件下，地球表層溫度從上至下溫度逐漸升高．此題應(yīng)從a到b，再到c，到d，逐一分析，確定它們的溫度．

解答：解：氣溫長期保持在零下20℃，由于a直接與空氣接觸，所以a的溫度為-20℃．
b處為是冰水混合物，而冰水混合物的溫度為0℃，所以b點(diǎn)溫度為0℃．
c、d處為水，而水的密度在4℃時最大，在0℃到4℃間水的密度隨溫度的升高而增大．
如果密度不同，在液體內(nèi)部要發(fā)生對流，密度大的部分下降，密度小的部分上升．
c、d處在b的下面，說明c、d部分的水比b處的水密度大，因?yàn)閎處水溫為0℃，因此c、d處的水溫大于0℃，
與池塘底接觸的水密度最大，溫度為4℃，c、d在池底上方，密度小于池底處水的密度，所以c、d處溫度應(yīng)小于4℃．
綜上所述，可知：t_a=-20℃；t_b=0℃；0℃＜t_c＜4℃；0℃＜t_d＜4℃
故選D

點(diǎn)評：本題應(yīng)用熱學(xué)知識分析解決實(shí)際問題，綜合性較強(qiáng)，難度較大．