Question

【題目】

近日，浙江大學(xué)的科學(xué)家們研制出了一種超輕材料，這種被稱為“全碳?xì)饽�膠”的固態(tài)材料密度僅每立方厘米0．16毫克，是迄今為止世界上最輕的材料。“氣凝膠”是半固體狀態(tài)的凝膠經(jīng)干燥、去除溶劑后的產(chǎn)物，外表呈固體狀，內(nèi)部含有眾多孔隙，充斥著空氣，因而密度極小。浙江大學(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)系高超教授的課題組將含有石墨烯和碳納米管兩種納米材料的水溶液在低溫環(huán)境下凍干，去除水分、保留骨架，成功刷新了“最輕材料”的紀(jì)錄。此前的“世界紀(jì)錄保持者”是由德國科學(xué)家在2012年底制造的一種名為“石墨氣凝膠”的材料，密度為每立方厘米0．18毫克。據(jù)介紹，“全碳?xì)饽�膠”還是吸油能力最強(qiáng)的材料之一�，F(xiàn)有的吸油產(chǎn)品一般只能吸收自身質(zhì)量10倍左右的有機(jī)溶劑，而“全碳?xì)饽�膠”的吸收量可高達(dá)自身質(zhì)量的900倍。

全碳?xì)饽�膠將有望在海上漏油、凈水甚至凈化空氣等環(huán)境污染治理上發(fā)揮重要作用。傳統(tǒng)的氣凝膠制作方式往往無法批量生產(chǎn)，但課題組新創(chuàng)的“低溫凍干法”令氣凝膠的生產(chǎn)過程更加便捷，也使這種超輕材料的大規(guī)模制造和應(yīng)用成為可能。

請根據(jù)上述材料和你學(xué)過的物理知識，完成下列問題

（1）人們把氣凝膠稱作 “凝固的煙”，用確切的物理語言來說是指它的 很小

（選填“質(zhì)量”或“密度”）。文中提到“全碳?xì)饽�膠”的固態(tài)材料密度僅每立方厘米0．16毫克，也就是 g/cm3。

（2）一塊100cm3的全碳?xì)饽�膠放在一朵花上，該氣凝膠的質(zhì)量為 g。

（3）研究表明，“全碳?xì)饽�膠”還是吸油能力最強(qiáng)的材料之一，它最多能吸收自身質(zhì)量900 倍的有機(jī)溶劑，則 100cm3 的“全碳?xì)饽�膠”最多能吸收的有機(jī)溶劑重力為 N。（g取10N/ kg）

Answer 1

【答案】（1）密度；0．16×10-3；（2）0．016；（3）0．144

【解析】試題分析：（1）由材料可知，氣凝膠稱作“凝固的煙”是因?yàn)樗�的密度很小。全碳�(xì)饽�膠的密度ρ=0．16mg/cm3=0．16×10-3g/cm3。（2）100cm3的全碳?xì)饽�膠的質(zhì)量m=ρV=0．16×10-3g/cm3×100cm3=0．016g。（3）因?yàn)?/span>“全碳?xì)饽�膠”能吸收自身質(zhì)量900 倍的有機(jī)溶劑，所以100cm3 的“全碳?xì)饽�膠”最多能吸收的有機(jī)溶劑重力為G=m’g=900mg=900×0．016×10-3kg×10N/kg=0．144N。