Question

【題目】

近日，浙江大學的科學家們研制出了一種超輕材料，這種被稱為“全碳氣凝膠”的固態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”是半固體狀態的凝膠經干燥、去除溶劑后的產物，外表呈固體狀，內部含有眾多孔隙，充斥著空氣，因而密度極小。浙江大學高分子科學與工程學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境下凍干，去除水分、保留骨架，成功刷新了“最輕材料”的紀錄。此前的“世界紀錄保持者”是由德國科學家在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。據介紹，“全碳氣凝膠”還是吸油能力最強的材料之一。現有的吸油產品一般只能吸收自身質量10倍左右的有機溶劑，而“全碳氣凝膠”的吸收量可高達自身質量的900倍。

全碳氣凝膠將有望在海上漏油、凈水甚至凈化空氣等環境污染治理上發揮重要作用。傳統的氣凝膠制作方式往往無法批量生產，但課題組新創的“低溫凍干法”令氣凝膠的生產過程更加便捷，也使這種超輕材料的大規模制造和應用成為可能。

請根據上述材料和你學過的物理知識，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“質量”或“密度”）。文中提到“全碳氣凝膠”的固態材料密度僅每立方厘米0．16毫克，也就是 g/cm3。

（2）一塊100cm3的全碳氣凝膠放在一朵花上，該氣凝膠的質量為 g。

（3）研究表明，“全碳氣凝膠”還是吸油能力最強的材料之一，它最多能吸收自身質量900 倍的有機溶劑，則 100cm3 的“全碳氣凝膠”最多能吸收的有機溶劑重力為 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”是因為它的密度很小。全碳氣凝膠的密度ρ=0．16mg/cm3=0．16×10-3g/cm3。（2）100cm3的全碳氣凝膠的質量m=ρV=0．16×10-3g/cm3×100cm3=0．016g。（3）因為“全碳氣凝膠”能吸收自身質量900 倍的有機溶劑，所以100cm3 的“全碳氣凝膠”最多能吸收的有機溶劑重力為G=m’g=900mg=900×0．016×10-3kg×10N/kg=0．144N。