Question

【题目】地热资源是一种可持续利用的清洁能源，河南省有一定的地热资源储量，开发利用历史悠久。地热水的特点是水温高，井口水温为80～100 ℃，最高可达120 ℃。河南省某市地热水储量约4.95×1010 m3。水的密度为1.0×103 kg/m3，比热容为4.2×103 J/（kg·℃）。求：

(1)4.95×1010 m3的地热水温度降低10 ℃，放出的热量是多少？ 如果这些热量被全部利用，可减少消耗的燃煤质量是多少？ （煤的热值为3.0×107 J/kg）

(2)若这些热量转化成的电能可供一台功率为100 kW的大型机床工作4×109 h，求能量转化的效率是多少？（保留三位有效数字）

(3)请你就地热资源的进一步开发利用，提出一条合理化建议。

Answer 1

【答案】(1) 2.079×1018 J；6.93×1010 kg；(2) 69.3%；(3) 利用地热取暖

【解析】

(1)水的质量

m＝ρV＝1.0×103 kg/m3×4.95×1010 m3＝4.95×1013 kg

水释放的热量

Q＝cmΔt＝4.2×103 J/（kg·℃）×4.95×1013 kg×10 ℃＝2.079×1018 J

煤的质量m＝＝＝6.93×1010 kg

(2)机床消耗的电能

W＝Pt＝100×103 W×4×3.6×1012 s＝1.44×1018 J

效率η＝×100%＝×100%≈69.3%

(3)利用地热取暖（合理即可）