Question

【題目】如圖所示，氣凝膠是一種多孔狀，類似海綿結構的硅元素固體，孔狀內有99.8%的空間．這種新材料密度非常小，但是卻非常堅固耐用，最高能承受1400℃的高溫，因為它耐磨且富有彈性，據悉2018年美國宇航局派宇航員登陸火星時，就用它做隔熱制成宇航服．
（1）有人做過這樣一個實驗：在一金屬塊上涂上0.006m厚的氣凝膠，結果在1kg的炸藥爆炸試驗中氣凝膠毫發無損．若金屬塊的表面積為5m2 ， 覆蓋在金屬塊上的氣凝膠質量0.09千克，則該材料的密度為多少？
（2）某大型飛機采用現在盛行的超高強度結構鋼制造，質量158t，若采用“氣凝膠”代替鋼材來制造一架同樣大小的飛機，則需“氣凝膠”的質量為多少千克？（鋼的密度ρ=7.9×103kg/m3）．

Answer 1

【答案】
（1）解：V=Sh=5m2×0.006m=0.03 m3

ρ==3㎏/m3．
答：該材料的密度為3㎏/m3．

（2）解：m鐵=158t=1.58×105 ㎏

V膠==20 m3

m膠=ρ膠V膠=3㎏/m3×20 m3 =60kg.
答：需“氣凝膠”的質量為60kg.

【解析】（1）先由V=Sh計算材料的體積，再由密度公式ρ=計算其密度即可；
（2）由密度公式先計算鋼的體積即氣凝膠的體積，再計算需“氣凝膠”的質量.