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）求每小時流出的地熱水溫度降低到50℃，所放出的熱量．

（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?[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×l05kg；(2) 2.52×1010J；(3)700m3

【解析】

(1)每小時流出水的質量

m=ρV=1.0×103kg/m3×150m3=1.5×l05kg；

(2)水放出的熱量

Q水放=cmΔt=4.2×103J/（kg℃）×1.5×105kg×（90℃-50℃）=2.52×1010J；

(3)這些熱量如果用天然氣蒸汽鍋爐供熱，則

Q有用=Q水放=2.52×1010J，

天然氣需要放出的熱量

Q放==2.8×1010J，

天然氣的體積

V==700m3.

答：(1)每小時流出的水是1.5×l05kg；

(2)每小時流出的地熱水溫度降低到50℃所放出的熱量為2.52×1010J；

(3)利用地熱能供暖一小時可以節約700m3的天然氣。