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一个密闭铝盒,恰能悬浮在7℃的水中,在水温从7℃下降到1℃的过程中,关于铝盒的运动,某同学根据在相同的条件下,固体膨胀得比液体少,得出“铝盒先上浮至水面,后又悬浮于水中”

题目详情
一个密闭铝盒,恰能悬浮在7℃的水中,在水温从7℃下降到1℃的过程中,关于铝盒的运动,某同学根据在相同的条件下,固体膨胀得比液体少,得出“铝盒先上浮至水面,后又悬浮于水中”的结论.而另一同学在课外书上得知:物质热胀冷缩的程度可用体膨胀系数来表示,物质体膨胀系数的绝对值越大,它的体积随温度变化越明显,如表是水的体膨胀系数:
温度/℃ 1 2 3 4 5 6 7
体胀系数(×10-5/℃) -4.9 -3.1 -1.5 0 1.7 3.2 4.6
而铝在1℃到7℃这一温度范围内,体膨胀系数恒为7.1×10-5℃.在水温从7℃下降到l℃的过程中,铝盒的运动将是 ___,理由是 ___.
▼优质解答
答案和解析
当密闭铝盒恰能悬浮在7℃的水中时,二者的密度相等,即ρ
从7℃到4℃的过程中,铝盒与水均受冷收缩,体积减小,质量不变,根据ρ=
m
V
可知,二者的密度均增大;
由于铝的体膨胀系数的绝对值比水的体膨胀系数的绝对值大,所以在此过程中,铝的体积减小的比水更明显,铝的密度增大的比水多,则ρ,所以铝盒在水中将下沉;
从4℃到1℃的过程中,铝盒继续受冷收缩,体积继续减小,质量不变,根据ρ=
m
V
可知,铝的密度继续增大,
而水在此过程中受冷膨胀,体积增大,质量不变,根据ρ=
m
V
可知,水的密度减小,则ρ,铝盒在水中将继续下沉;
综上所述,在水温从7℃下降到l℃的过程中,铝盒的运动将是一直下沉,理由是从7℃到1℃,铝盒的密度一直大于水的密度.
故答案为:一直下沉;从7℃到1℃,铝盒的密度一直大于水的密度.