Question

4．在物理与化学实验中，经常使用酒精灯给水或其它物质加热，为学生获取某些规律带来方便，酒精灯的使用需要大量的工业酒精，问：
（1）酒精是二次能源（选填“一次”或“二次”）；
（2）完全燃烧140g的酒精放出的热量是多少焦耳？若这些热量全部用来给在1标准大气压的一杯装有初温为20℃和质量为10kg的水加热，则水的温度升高了多少℃？[C_水=4.2×10⁴J/（kg•℃），q_酒精=3×10⁷J/kg]．

Answer 1

分析 （1）一次能源是指可以从自然界直接获取的能源，如：水能、风能、太阳能、地热能、核能、化石燃料；由一次能源经过加工转换以后得到的能源，称为二次能源，例如：电能、蒸汽、煤气、汽油、柴油、水煤气、干馏煤气等；
（2）已知酒精的质量和热值，根据Q_放=mq求出这些酒精完全燃烧放出的热量；
根据题意可知水吸收的热量，又知道水的比热容和质量、初温，根据Q_吸=cm（t-t₀）求出水的末温，要注意水的沸点是100℃，水达到沸点继续吸热时温度不变．

解答 解：（1）酒精由一次能源经过加工转换以后得到的能源，属于二次能源，； 
（2）这些酒精完全燃烧放出的热量：
Q_放=mq=140×10^-3kg×3×10⁷J/kg=4.2×10⁶J；
由题意可知，水吸收的热量：
Q_吸=Q_放=4.2×10⁶J，
由Q_吸=cm（t-t₀）可得：
4.2×10⁶J=4.2×10³J/（kg•℃）×10kg×（t-20℃），
解得：t=120℃，
因水的沸点是100℃，水达到沸点继续吸热时温度不变，
所以，水温度升高了100℃-20℃=80℃．
故答案为：（1）二次；（2）完全燃烧140g的酒精放出的热量是4.2×10⁶J；水的温度升高了80℃．

点评 本题考查了热量公式、燃料热值公式的应用，要注意水的沸点是100℃，水达到沸点继续吸热时温度不变．