Question

【题目】如图所示，气凝胶是一种多孔状，类似海绵结构的硅元素固体，孔状内有99.8%的空间．这种新材料密度非常小，但是却非常坚固耐用，最高能承受1400℃的高温，因为它耐磨且富有弹性，据悉2018年美国宇航局派宇航员登陆火星时，就用它做隔热制成宇航服．
（1）有人做过这样一个实验：在一金属块上涂上0.006m厚的气凝胶，结果在1kg的炸药爆炸试验中气凝胶毫发无损．若金属块的表面积为5m2 ， 覆盖在金属块上的气凝胶质量0.09千克，则该材料的密度为多少？
（2）某大型飞机采用现在盛行的超高强度结构钢制造，质量158t，若采用“气凝胶”代替钢材来制造一架同样大小的飞机，则需“气凝胶”的质量为多少千克？（钢的密度ρ=7.9×103kg/m3）．

Answer 1

【答案】
（1）解：V=Sh=5m2×0.006m=0.03 m3

ρ==3㎏/m3．
答：该材料的密度为3㎏/m3．

（2）解：m铁=158t=1.58×105 ㎏

V胶==20 m3

m胶=ρ胶V胶=3㎏/m3×20 m3 =60kg.
答：需“气凝胶”的质量为60kg.

【解析】（1）先由V=Sh计算材料的体积，再由密度公式ρ=计算其密度即可；
（2）由密度公式先计算钢的体积即气凝胶的体积，再计算需“气凝胶”的质量.