题目
泡沫钢是含有丰富气孔的钢材料,可作为防弹服的内芯,孔隙度是指泡沫钢中所有气孔的体积与泡沫钢总体积之比。已知钢的密度为7.9×103kg/m3,一块质量为0.79kg,边长为1dm的正方体泡沫钢,孔隙度是( ) A. 1% B. 10% C. 90% D. 99%
泡沫钢是含有丰富气孔的钢材料,可作为防弹服的内芯,孔隙度是指泡沫钢中所有气孔的体积与泡沫钢总体积之比。已知钢的密度为7.9×103kg/m3,一块质量为0.79kg,边长为1dm的正方体泡沫钢,孔隙度是( )- A. 1%
- B. 10%
- C. 90%
- D. 99%
题目解答
答案
C. 90%
解析
考查要点:本题主要考查密度公式的应用及孔隙度的计算,需要学生理解孔隙度的定义,并能通过已知条件计算有效体积与总体积的比例。
解题核心思路:
- 明确孔隙度定义:孔隙度 = 气孔体积 / 泡沫钢总体积 × 100%。
- 计算总体积:根据正方体边长直接求总体积。
- 计算钢的体积:利用质量与密度的关系(公式 $V = \frac{m}{\rho}$)。
- 求气孔体积:总体积减去钢的体积。
- 代入公式求孔隙度。
破题关键点:
- 单位统一:将边长单位转换为米,确保与密度单位(kg/m³)一致。
- 区分总质量和有效质量:泡沫钢的总质量仅由钢的部分贡献,气孔不计质量。
步骤1:计算泡沫钢的总体积
正方体边长为 $1 \, \text{dm} = 0.1 \, \text{m}$,总体积为:
$V_{\text{总}} = (0.1 \, \text{m})^3 = 0.001 \, \text{m}^3.$
步骤2:计算钢的体积
已知泡沫钢质量 $m = 0.79 \, \text{kg}$,钢的密度 $\rho = 7.9 \times 10^3 \, \text{kg/m}^3$,则钢的体积为:
$V_{\text{钢}} = \frac{m}{\rho} = \frac{0.79}{7.9 \times 10^3} = 0.0001 \, \text{m}^3.$
步骤3:计算气孔体积
气孔体积为总体积减去钢的体积:
$V_{\text{气孔}} = V_{\text{总}} - V_{\text{钢}} = 0.001 - 0.0001 = 0.0009 \, \text{m}^3.$
步骤4:计算孔隙度
孔隙度为气孔体积占总体积的百分比:
$\text{孔隙度} = \frac{V_{\text{气孔}}}{V_{\text{总}}} \times 100\% = \frac{0.0009}{0.001} \times 100\% = 90\%.$