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，這種新材料看似脆弱不堪，其實非常堅固耐用，最高能承受1400℃的高溫，若將其壓縮至很小體積之后也能迅速復原，據悉2018年美國宇航局派宇航員登陸火星時，就將用它制成隔熱宇航服。

（1）有人做過這樣一個實驗：在一金屬塊表面涂上6mm厚的氣凝膠，結果在1kg的炸藥爆炸中氣凝膠毫發無損。若金屬塊的表面積為5m2，所用氣凝膠質量為0.09kg，則覆蓋在金屬塊上的氣凝膠密度為多少？

（2）已知某飛機采用密度為6×103kg／m3高強度合金材料制造，需要合金1.2×105kg，若采用“全碳氣凝膠”代替合金材料，需要全碳氣凝膠的質量為多少kg？

Answer 1

【答案】3kg/m360kg

【解析】

(1)覆蓋在金屬塊上氣凝膠的體積：V＝Sh＝5m2×6×103m＝0.03m3，氣凝膠密度為:ρ＝＝ 3kg/m3， (2) 合金的體積：V合金＝＝20m3，由題知，氣凝膠的體積：V′＝V合金＝20m3，則氣凝膠的質量：m′＝ρV′＝3kg/m3×20m3＝60kg.