Question

【題目】如圖所示，氣凝膠是一種多孔狀，類似海綿結(jié)構(gòu)的硅元素固體，孔狀內(nèi)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(jù)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(jié)果在1kg的炸藥爆炸試驗中氣凝膠毫發(fā)無損．若金屬塊的表面積為5m2，覆蓋在金屬塊上的氣凝膠質(zhì)量0.09千克，則該材料的密度為多少？

（2）某大型飛機(jī)采用現(xiàn)在盛行的超高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼制造，質(zhì)量158t，若采用“氣凝膠”代替鋼材來制造一架同樣大小的飛機(jī)，則需“氣凝膠”的質(zhì)量為多少千克？（鋼的密度ρ=7.9×103kg/m3）．

Answer 1

【答案】（1）3㎏/m3 ；（2）60㎏

【解析】(1)覆蓋在金屬塊上氣凝膠的體積：VSh5m2×6×103m0.03m3，氣凝膠的密度為：ρ， (2)由ρ可得，鋼材的體積：V鋼20m3，由題知，氣凝膠的體積：VV鋼20m3，氣凝膠的質(zhì)量：mρV′3kg/m3×20m360kg.