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）求每小時流出的地熱水溫度降低到50℃，所放出的熱量。

（2）這些熱量如果用天燃氣蒸汽鍋爐供熱，且天燃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燃氣？（水＝1．0×103kg/m3，c水＝4．2×103J/（kg·℃），天燃氣的熱值為4×107J/m3）

Answer 1

【答案】（1）2．52×1010J （2）700m3

【解析】

試題分析：（1）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

地熱水放出的熱量Q放=c水m水Δt=4．2×103J/（kg·℃）×1．5×105kg×50℃=2．52×1010J

（2）因為熱利用效率η=Q放/Q放/

所以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