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题型:科普阅读题 难度:0.85 引用次数:273 题号:15150854
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气凝胶


如图1所示是世界上最轻的固体——气凝胶。2011年美国研制的硅气凝胶密度仅为3mg/cm3(空气的密度为1.29kg/m3)。由于气凝胶中99.8%以上是空气,因此对于空气中、液体中的污染物具有极强的吸附能力,特别是对液体中的污染物有着超高的可吸附性能,因此被称为“超级海绵”。如图2所示,把花朵隔着一层气凝胶放在火焰上,花朵也丝毫没有被损坏。据悉美国宇航局2021年已经确定,火星探险时宇航员将穿上含有18毫米厚气凝胶层的宇航服,它能帮助宇航员扛住1300℃的高温和零下130℃的超低温。金属片上加一层厚约6毫米的气凝胶,就算被炸药直接炸中,金属片也分毫无伤。因为它耐磨且富有弹性,所以很多职业登山者登山时所穿的鞋子都是用气凝胶制成的。利用气凝胶制成的网球拍,击球的能力也比普通网球拍更强。2013年浙江大学研制的“全碳气凝胶”的密度仅0.16mg/cm3,也是迄今为止世界上最轻的材料。如图3所示,一块100cm3的“全碳气凝胶”“踩”在一根狗尾巴草上,纤细的草须一点都没有被压弯。普通的吸油产品一般只能吸收自身质量10倍左右的有机溶剂,而“全碳气凝胶”的吸收量可高达自身质量的900倍。

(1)气凝胶有很多优点。气凝胶网球拍击球的能力更强,说明气凝胶的 _______(选填字母);把气凝胶用在宇航服中,主要是利用了它的 _______(选填字母);
A.密度小
B.吸附性好
C.隔热性好
D.弹性好
(2)我国研制的“全碳气凝胶”的密度比空气的密度 _______(选填“大”或“小”);
(3)“气凝胶”的应用前景非常广泛,除了上述短文中说到的应用外,请你根据短文气凝胶的特点再举出一例未来可能实现的应用:_______
(4)一架用密度为4×103kg/m3铝合金材料制成的质量约80吨的大型飞机,如果用密度仅为3mg/cm3的硅气凝胶做成,其质量相当于 _______(选填字母)。
A.一片鸡毛的质量
B.一只鸡蛋的质量
C.一个成年人的质量
D.一台大卡车的质量
【知识点】 密度公式的简单应用

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【推荐1】阅读短文,回答问题。
在我国随着人民生活水平的提高,汽车开始进入普通百姓家庭。小明同学家买了一辆崭新的汽车,部分相关参数配置如表所示。
参数
车身质量油箱容积理论油耗
全车长度车身宽度车身高度
(1)经过加油站时,小明闻到汽油味,这是由于 ___________
(2)2021年3月,发改委对汽油价格进行了微小调整。和大多数物质一样,汽油也有热胀冷缩的性质,随着气温的上升,汽油体积会 ___________,密度会 ___________(均选填“变大”或“变小”),受此因素影响,在每吨汽油价格不变的情况下,每升汽油的价格应 ___________(选填“上调”或“下调” );
(3)如果他家的汽车正常行驶(已知:,汽油的密度为),查阅上表中的参数可知,理论情况下该车行驶所消耗的汽油的质量是 ___________
2022-04-11更新 | 104次组卷
【推荐2】阅读短文,回答问题。

空气净化器

由于雾霾天气的增多,空气净化器逐渐走入家庭,其工作过程(如图甲)是:脏空气进入净化器时,灰尘被正电钨丝放电而带上正电,流到负电路栅板时,带电灰尘被吸附。此后经过活性炭层时,化学有毒气体被吸附,排出空气的污染物浓度大幅降低,多次循环后变成洁净空气洁净空气量(CADR)是反映其净化能力的性能指标,CADR值越大,其净化效率越高。利用CADR值,可以评估其在运行一定时间后,去除室内空气污染物的效果。按下列公式计算CADRV:房间容积;t:空气净化器使房间污染物的浓度下降90%运行的时间),其铭牌如表:

型号

额定电压

额定功率

产品净重

洁净空气量(CADR

S89型号

220V

44W

10kg

(1)负电格栅板吸附灰尘的原理是______;“PM2.5”是指环境空气中直径小于等于2.5微米的细微颗粒物,它______(选填“是”、“不是”)分子;
(2)为了方便移动这台净化器,在它的下面装上轮子,目的是为了______(选填“增大”或“减小”)摩擦力;
(3)某房间的使用面积为,高度是3m,此空气净化器______(选填“能”或“不能”)在1小时内使房间污染物浓度下降90%;
(4)空气的密度是,请计算出面积为,高度是3m的房间空气的质量______kg。
2024-04-19更新 | 84次组卷
科普阅读题 | 较易 (0.85)
【推荐3】阅读请根据上述材料,回答下列问题:

《海上能源“巨无霸”——LNG船》

液化天然气运输船简称LNG船。由于天然气(主要成分是甲烷)是易燃气体,对于运输它的船舶建造技术要求极高。
常温下的天然气是气体,在0℃和1个标准大气压条件下,密度仅为。要运输气态天然气,成本会很高。要想让天然气液化,光靠压缩体积是不行的,必须要让它的温度低于,否则多大的压力也不能使其液化。在此温度下,须施加44.1兆帕的压强才能使其液化。如果LNG船装载的是的液化天然气,罐体就要做的很厚,会大大增加运输的成本。LNG船通常采用“全冷”方式,就是将天然气的温度降低到,这样在1个标准大气压下天然气就可以变成液态。所以说,LNG船就是一艘“海上超级冷库”。由于天然气易燃易爆,一旦泄露,后果不堪设想,因此它对建造“冷库”的材料要求极高。
液舱(装液化天然气的船舱)的围护系统是制造LNG船的核心技术。右图是液舱的结构图。一般的钢材在超低温环境中容易产生脆裂,建造液舱屏蔽层的材料是厚度只有0.7mm的殷瓦钢,它就像一张牛皮纸一样薄。虽然殷瓦钢很容易锈蚀(加工时不允许一滴汗水滴在上面),但它在低温环境下具有膨胀系数小、韧性好、导热性低的物理性质。这样薄的殷瓦钢,加工起来非常困难,我国也是在前些年才突破这项技术。

一艘LNG船不仅要做到高标准的密封性,而且运输时只有在的低温环境和0.2个标准大气压下才能维持液态天然气的稳定(该条件下液化天然气密度约为)。
2008年我国建造的第一艘LNG船“大鹏昊”号投入使用,它的装载量为,相当于上海市300万个家庭一个月的用气量。
液化天然气到达港口后,送到沿海的LNG接收站,并使之汽化。温度极低的液化天然气在变成气态时,会和周围的环境发生热交换,过程中转移的内能称为“冷能”。所以接收站附近经常会看到海产品加工、干冰制造等工厂。
(1)建造屏蔽层的材料要用殷瓦钢,因为它具有______的物理性质;
(2)一个标准大气压下0℃的天然气与0.2个标准大气压下的天然气在质量相等的情况下,体积之比是______。结合文中信息,可推算出上海300万个家庭一个月大约消耗______(1标准大气压下0℃)的气态天然气;
(3)某LNG接收站旁边建了一个海产品冷冻工厂,他们利用LNG“冷能”将捕捞到的海产品加工冷冻。请简述该工厂利用LNG“冷能”过程中的基本物理原理_________
7日内更新 | 290次组卷
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