身のまわりの物質の問題
ふた付きの容器に水を 入れ、冷凍庫で冷やして、水をすべて氷にしました。水の密度を 、氷の密度を とします。できた氷の体積は何 ですか。ただし、冷やしている間に水が容器の外に出たり、外から入ったりすることはないものとします。
この問題で使うもの
- 状態変化と質量・体積(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(5 技能)
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右端(太枠)がこの問題で使う技能です。左へドラッグすると、さらに前の前提をさかのぼれます。技能を押すと、そこまでの道筋が光ります。
ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
技能「状態変化と質量・体積」を使います。水が氷になるとき、質量と体積のどちらが変わらないかを考えましょう。
ヒント 2
状態変化しても質量は変わりません。まず水の質量を で求めます。
ヒント 3
水の質量は g で、氷の質量も同じです。 に氷の密度を使いましょう。
答えと解説
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解説を読む
この技能では、「状態変化しても質量は変わらない」ことを使い、変化の前の質量を求めてから、変化の後の密度で体積を求めます。
変化の前の質量を求める
より、水 の質量は
質量は変わらないことを使う
水が氷に状態変化しても、粒子の数は変わらないので質量は変わりません。容器の中の水は出入りしていないので、氷の質量も g です。
変化の後の体積を求める
より、氷の体積は
したがって、できた氷の体積は です。水のときより 体積がふえています。
別解
水の質量は g。氷になっても質量は変わらないので、氷の体積は cm³。検算: g で水の質量と一致する。