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初中物理
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综合题
1.
(2023·安新模拟)
《天工开物》中的“生熟炼铁炉”如图所示,古人将铁料熔炼成铁水,炙热的铁水沿管道流入较低处的水塘,完成淬火,最终制成熟铁块,再用熟铁块作原料,在炭火中加热吸碳,提高含碳量,然后经过锻打,除掉杂质又渗进碳,从而得到钢;为了提高钢的质量,古代工匠从西汉中期起发明“百炼钢”的新工艺;通过反复加热折叠锻打,使钢的质量有了很大程度地提高。
现代炼钢工艺中,淬炼优质钢水要先兑铁水(将固体铁熔化成液体铁)加入不同种类的废钢后,下氧枪吹炼再进行脱磷、脱硫、脱氧等多道复杂工序最终炼成了优质的钢水。
请回答下列问题:
(1) 炙热的铁水沿管道流入较低处的水塘,完成淬火,其中,铁水变成铁块的过程对应的物态变化为
,此过程需要
(选填“吸收”或“放出”)热量;
(2) 若一块熟铁的质量为20kg,其受到的重力是多少?(
g
取10N/kg)
(3) 在熔炼铁水的时候,将炉内1000kg的铁从室温加热到刚要熔化时,铁吸收的热量是多少?[
c
铁
=0.46×10
3
J/(kg•℃),铁的熔点约为1525℃,室温约为25℃]
(4) 将铁料熔炼成铁水的过程可将铁料中的杂质分离,杂质的密度
ρ
杂质
<
ρ
铁
, 要使高纯度铁水从出料口流出,出料口位置应在熔炉的上端还是下端,请说明理由。
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