8. ($\star\star\star$)医用酒精是由无水酒精和水混合而成的,酒精浓度是医用酒精中所含无水酒精的体积与医用酒精总体积之比。小明在药店买了一瓶质量为$425\ g$、体积为$500\ mL$、浓度为$75\%$的医用酒精。已知$\rho_{酒精} = 0.8\ g/cm^3$,$\rho_{水} = 1.0\ g/cm^3$,不考虑水和酒精混合后总体积的变化。则：
(1)这瓶医用酒精的密度为多少？
(2)这瓶医用酒精中所含无水酒精的质量为多少？
(3)现有$72\ g$无水酒精,要配制成浓度为$75\%$的医用酒精,需加入水的质量为多少？

解：​(1)​由$​ρ=\frac {m}{V}​$可知，这瓶酒精的密度为：$​ρ=\frac {m}{V}=\frac {425\ \mathrm {g}}{500\ \mathrm {cm}^3}=0.85\ \mathrm {g/cm}^3=0.85×10^3\ \mathrm {kg/m}^3​；$
​(2)​由浓度为​75\%​、体积为$​500\ \mathrm {mL} ​$的医用酒精可得，酒精中含有无水酒精的体积：
$​V_{1}=V×75\%=500\ \mathrm {mL}×75\%=375\ \mathrm {mL}=375\ \mathrm {cm}^3​；$
这酒精中含有无水酒精的质量为：
$​m_{1}=ρ_{1}\ \mathrm {V}_{1}=0.8×10^3\ \mathrm {kg/m}^3×375×10^{-6}\ \mathrm {m^3}=0.3\ \mathrm {kg}​；$
$​(3)72\ \mathrm {g} ​$无水酒精的体积为：$​V_{2}=\frac {m_{2}}{ρ_{1}}=\frac {72\ \mathrm {g}}{0.8\ \mathrm {g/cm}^3}=90\ \mathrm {cm}^3​；$
配制成浓度为​75\%​的医用酒精的体积：$​V_{3}=\frac {V_{2}}{75\%}=\frac {90\ \mathrm {cm}^3}{75\%}=120\ \mathrm {cm}^3​；$
所以需加入水的体积为：$​V_{水}=V_{3}-V_{2}=120\ \mathrm {cm}^3-90\ \mathrm {cm}^3=30\ \mathrm {cm}^3​；$
所以需加入水的质量为：$​m_{水}=ρ_{水}V_{水}=1\ \mathrm {g/cm}^3×30\ \mathrm {cm}^3=30\ \mathrm {g}.​$

神奇的“新材料之王”碳纤维
在陶瓷、稀土、合金、有机硅等新型材料中,有一种材料具有十分独特的优越性,它就是被誉为“新材料之王”的碳纤维。一桶标准的碳纤维,重约$1\ kg$,长$15000\ m$。它是由人造的有机纤维经过高温转化得到的含碳量$90\%$以上的一种无机纤维,也叫“黑黄金”。为什么说是神奇的碳纤维呢？主要体现在五个方面：
第一是细如发丝。碳纤维直径大概在$5\sim8\ \mum$。
第二是轻如鸿毛。碳纤维的密度是钢的五分之一,是铝的五分之三。
第三是强如钢铁。碳纤维强度高,一束标准$12\ K$碳纤维,可以承受$130\ kg$左右的重量。
第四是耐高温,碳纤维在$3000\ °C$下依然安然无恙。
第五是贵如黄金。因为碳纤维的制备难,流程长,目前宇航级的碳纤维,价格每千克在千元到万元这个范围,是钢和铝合金的几十倍。
碳纤维还有着耐腐蚀、抗疲劳性能好、膨胀系数接近$0$等诸多特殊性能。小到球拍、钓鱼竿等民用产品,大到飞机、卫星和导弹等高精尖设备,都是碳纤维大展身手的领域。
(1)文中介绍碳纤维“轻如鸿毛”,实际上指的是它的什么属性？已知铝的密度为$2.7×10^3\ kg/m^3$,碳纤维的密度为多少？
(2)我国的北斗卫星是碳纤维复合材料化的卫星。卫星要装足够多的仪器设备,要求它的结构重量比要小于$5\%$；卫星的天线、相机等设备要求很高的精度,要解决热变形的问题。以上两个方面主要用到碳纤维的哪些特性？
(3)碳纤维还可以有什么应用？请你列举几个实例。

解：​(1)​指的是碳纤维的密度。碳纤维的密度为$​1.62×10^3\ \mathrm {kg/m}^3​。$
​(2)​密度小；膨胀系数接近​0​。
​(3)​碳纤维还可以应用到星际航行、清洁能源、人工智能、智能装备和机器人等。