Question

【題目】煤、石油、天然氣的過量開采使人類面臨能源危機．某縣在冬季利用地熱能為用戶取暖．縣內有一口自噴狀態地熱井，出水溫度為90℃，出水流量為150m3/h．

（1）每小時流出的水是多少kg？（2分）

（2）求每小時流出的地熱水溫度降低到50℃，所放出的熱量．（3分）

（3）這些熱量如果用天然氣蒸汽鍋爐供熱，且天然氣蒸汽鍋爐的熱效率為90%，則利用上述地熱能供暖一小時可以節約多少天然氣？（3分）

【ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/（kg℃），天然氣的熱值為4×107J/m3】

Answer 1

【答案】（1）1.5×105kg （2）2.52×1010J （3）7×102m3

【解析】

試題分析：（1）由題可知：1小時出水的體積為150m3，出水的質量m水=ρ水V=1.0×103kg/m3×150m3=1.5×105kg；（2）由液體的放熱公式可知，地熱水放出的熱量Q放=c水m水Δt=4.2×103J/（kg·℃）×1.5×105kg×40℃=2.52×1010J；（3）由熱利用效率η=Q放/Q放/可得，燃燒天燃氣放出的熱量Q放/=Q放/η=2.52×1010J/90%=2.8×1010J，因為Q放/=qV，所以天燃氣的體積為V=Q放//q=2.8×1010J/4×107J/m3=700m3。