Question

地熱是蘊藏在地球內部的天然綠色能源，這里的“地熱”是指地下一定深度的地層溫度，一年四季保持恒溫．當深度約為100 m時，地溫大約為20℃；若深度達到千米時，地溫可達45℃以上．

“北京奧運最大地熱供應建筑群”利用了淺層地熱供熱，以替代空調設備和鍋爐．下圖是地熱供應建筑群冬季供暖的工作原理示意圖．它在地下裝有內外套管，分別形成進水管和出水管，與地面上方蛇形散熱器相接，這一設備是利用地源熱泵系統消耗少量電能來完成的一個封閉的循環水路．

舉世聞名的西藏羊八井熱電站，利用了深層地熱發電，其發電原理如圖所示．地熱井口噴出來的汽水混合物經處理后，蒸汽送入汽輪機進行發電．現總裝機容量已達到2.5×10⁷ W．

綜合以上信息，解答下列問題：

(1)地熱能屬于________能源(填“可再生”或“不可再生”)；

(2)根據圖甲的供熱情況可知，夏季外管中的水與地層之間的熱傳遞方向是________；

(3)若深層地熱水從井口噴出時的壓強為9×10⁵ Pa，井口面上受到的壓力為2.7×10⁴ N，則井口面積應鑿多大？

(4)地熱發電站的能量轉化情況是________．若羊八井地熱站一天的發電量可供100臺“220 V　1 000 W”的微波爐正常工作150天，試求該發電站的供電效率；

(5)結合地熱發電的情況，請你從環保的角度評價火力發電對環境的影響．

Answer 1

答案：解：（1）地熱能可以短時間從自然界得到補充，屬于可再生能源；（2）由外管的水傳向地層

(3)由P=F/S得S=2.7×10⁴/9×10⁵=0.03平方米

（4）地熱發電站的能量轉化是：內能轉化為電能；
一天的發電量：
W₁=P₁t₁=2.5×10⁷×10^-3kW×24h=6×10⁵kW?h，
微波爐消耗的總電能：
W₂=P₂t₂=1000×10^-3kW×150×24h×100=3.6×10⁵kW?h，
該發電站的供電效率：
η=

W2

W1

×100%=

3.6×105kW?h

6×105kW?h

×100%=60%；
（5）火力發電可造成大氣污染、溫室效應、形成酸雨使土地酸化等．
答：（1）可再生；

（2）由外管的水傳向地層

（3）井口面積應為0.03平方米

（4）內能轉化為電能；該發電站的供電效率為60%；
（5）火力發電可造成大氣污染、溫室效應、形成酸雨使土地酸化等．