关于冰水混合物的温度

关于冰水混合物的温度

——浅谈实践的重要性

摄氏温度把一个标准大气压下纯净的冰水混合物的温度规定为0℃，把一个大气压下，纯水沸腾的温度规定为100℃，由此确立了摄氏温度。“冰水混合物的温度为0℃”已是众人皆知的常识。但是对于这句话的真实内涵确很少有人知晓，甚至不少人对这句话还产生了错误的理解。

“冰水混合物的温度为0℃”的准确内涵为：在一个标准大气压下，纯净的冰和水共存，且与外界没有热交换（即热平衡）时，冰和水的温度相等同为0℃。但不少人仅从字面上来看，以为只要是冰水共存，它们的温度就都是0℃，从而忽略了与外界没有热交换这样一个重要条件。并以此为知识点，拟出了一些有问题的练习，对学生和老师产生了误导。

最典型的是人教版（1995年）九年制义务教育初中《物理》第一册第四章习题中的一条题目：

甲、乙两盆水里都有冰块，甲盆里冰块多些，乙盆里冰块少些，甲盆放在阳光下，乙盆放在背阳处，两盆里的冰块都未完全熔化，那么：

A、甲盆中水的温度比乙盆中的高。

B、两盆水的温度相同。

C、乙盆中水的温度可能比甲盆中的高。

D、不能判定，必须用温度计测量后才能知道。

参考书提供的答案为[B]，意思为它们的冰都未化尽，是冰水混合物，温度都为0℃，所以两盆水的温度相等。

此题一出，不少人认为是一条很好的题目，纷纷仿用，因而谬种流传，影响甚广。

刚开始我也没有注意到这道题目存在的问题，做过谬论的传播者，后来有一次为了向学生进一步证明这个问题的正确，我带学生一起做了实验，准备来进行验证，结果问题出来了，两盆水的温度都高于0℃，并且不相等，从而发现了问题。

后来我又做过多次实验，进一步证明：冰水共存，当冰熔化时，水的温度必定高于0℃。因为冰熔化时要从水中吸热，所以水温高于0℃，否则冰不会熔化。且水温的高低与冰、水的比例和周围的温度有关。在气温为20℃，冰较多、水较少时，水温为1℃—2℃，当冰熔化过半后水温可以达到3℃—4℃，另外环境温度升高，水的温度也会相应升高。

因此这条题目的正解应该为[D]，要具体测量后才会知道。或者，把题目改为问冰的温度如何，那就是选[B]。因为通常情况下冰熔化时的温度为0℃。

另外，与九年制义务教育华东地区教材配套的《初中物理教学指导》（1997年苏州大学出版社），热学（A卷）中有一条类似的题目：

在大烧杯中装入碎冰块，再把装有碎冰块的试管插入，然后在烧杯底部加热，当烧杯内

冰块大部分已熔化时，试管内冰块是否开始熔化？为什么？

标准答案是：试管中冰没有熔化，因为烧杯中冰没有化完时，仍为冰水混合物，温度是0℃，所以试管内冰可以达到0℃，但不能熔化。

显然，这又是一个错误，当给烧杯加热，并有大部分冰熔化时，这时烧杯中水的温度已大大超过0℃，会达到4℃—5℃。所以小试管中的冰应该有少量熔化。

这些题目，以及与之类似的问题，至今仍在不少大量发行的教辅书中频频出现，误导师生。其危害不可小视。

这类错误的问题会在专家、权威编写的教科书和配套练习中出，这是什么原因呢？是他们理论知识缺乏吗？未必；是他们不认真吗？不一定。我看主要原因是忽视了实践，缺乏实践的习惯和意识。这里由于在我们过去的教学中，总是从书本到书本、从理论到理论；重推理，轻实践。实验也有，但地位不高，往往是摆设和装饰，没有引起足够的重视。

目前我们的教育正在经历一场彻底的变革，我们物理教育在教改中要真正地重视实验，把实践摆在学习的首要位置，培养实践意识和习惯，这样才能避免出现类似的错误，培养出真正有用的实践型人才。