Question

17．浙江大学的科学家们研制出一种超轻材料，这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料密度仅为0.16mg/cm³，是空气密度的$\frac{1}{6}$，也是迄今为止世界上最轻的材料．这种材料内部多孔，其坚固耐用程度不亚于高强度的合金材料，能承受1400℃的高温，有很好的保温性能．请你分析这种材料可以应用于吸音材料、保温材料等．某自行车总重15kg，若采用密度为6×10³kg/m³的高强度合金材料制造，需要合金12kg；若采用“全碳气凝胶”代替合金材料，则该自行车的总质量为3.32kg．（保留2位小数）

Answer 1

分析 从内部多空、密度小、耐高温等方面进行分析；
先根据密度公式的应用求出合金的体积，然后再根据密度公式的应用求出“全碳气凝胶”代替合金材料时自行车的总质量．

解答 解：因为全碳气凝胶具有内部多空、保温性好等优点，因此可应用于吸音和保温等方面；
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，合金的体积：V=$\frac{m}{ρ}$=$\frac{12kg}{6××1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=2×10^-3m³=2000cm³；
用“全碳气凝胶”代替合金材料后，全碳气凝胶的质量：m′=ρ′V=0.16mg/cm³×2000cm³=320g=0.32kg；
因此自行车的总质量：15kg-12kg+0.32kg=3.32kg．
故答案为：吸音材料、保温材料等；3.32．

点评 本题考查密度公式的应用，关键明确用“全碳气凝胶”代替合金材料后，其体积保持不变．