Question

煤、石油、天然气的过量开采使人类面临能源危机。某县在冬季利用地热能为用户取暖。县内有一口自喷状态地

煤、石油、天然气的过量开采使人类面临能源危机。某县在冬季利用地热能为用户取暖。县内有一口自喷状态地热井，出水温度为90℃，出水流量为150m 3 /h。（1）求每小时流出的地热水温度降低到50℃，所放出的热量。（2）这些热量如果用天燃气蒸汽锅炉供热，且天燃气蒸汽锅炉的热效率为90%，则利用上述地热能供暖一小时可以节约多少天燃气？（ρ 水 ＝1.0×10 3 kg/m 3 ，c 水 ＝4.2×10 3 J/（kg·℃），天燃气的热值为q=4×10 7 J/m 3 ）

Answer 1

（1）2.52×10 10 J     （2）700m 3

试题分析：（1）1小时出水的体积为150m 3 , 出水的质量m 水 =ρ 水 V=1.0×10 3 kg/m 3 ×150m 3 =1.5×10 5 kg 地热水放出的热量Q 放 =c 水 m 水 Δt=4.2×10 3 J/（kg·℃）×1.5×10 5 kg×50℃=2.52×10 10 J （2）因为热利用效率η=Q 放 /Q 放 / 所以燃烧天燃气放出的热量Q 放 / =Q 放 /η=2.52×10 10 J/90%=2.8×10 10 J 因为Q 放 / =qV， 所以天燃气的体积为V=Q 放 / /q=2.8×10 10 J/4×10 7 J/m 3 =700m 3