Question

因研究石墨烯而获得2010年诺贝尔物理学奖之后，安德烈·海姆进而研究氧化石墨烯薄膜并获得新进展．为探究氧化石墨烯薄膜的物理特性，他进行了这样一组实验，如图所示：

①将氧化石墨烯薄膜覆盖在有刻度的空烧杯口上，测得总质量m₁；

②将薄膜揭开，向烧杯内倒入酒精与水的混合物，盖紧薄膜，测得其总质量m₂；

③一个月后，检查发现薄膜覆盖紧密完好，烧杯内液体体积明显减小，测得此时总质量m₃；

④以后，烧杯内液体体积保持不变．已知ρ_酒精=0.8×10³ kg/m³，

问：(1)一个月后，烧杯内剩余的液体密度是多少？是何种物质？

                              

(2)实验说明氧化石墨烯薄膜具有怎样的物理特性？（写出两点即可）

①        ．

②        ．

 

Answer 1

【答案】

(1) 一个月后，烧杯内剩余液体的质量为m₃－m₁=31.4g－20.2g=11.2g；液体的体积为14ml=14cm³；故剩余的液体密度ρ==0.8g/cm³。这种物质是酒精。

(2)①有较好的透水性；②有良好的密封性。

【解析】(1)求烧杯内液体的密度，可通过其质量和体和获得，质量可通过图3与1间的差值获得，体积可通过读取图3中的烧杯的示数获得；

（2）已知密封的是水和酒精的混合物，一个月后，液体的体积明显减小，计算结果表明，剩余液体都是酒精，据此可以得到：①氧化石墨烯薄膜具有较好的透水性，内部的水全部蒸发②氧化石墨烯薄膜具有较好的密封性，水虽然蒸发了，但酒精的质量没有变化。