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我省有丰富的地热资源,可开发用于居民生活、发电、供暖等.腾冲热海的“大滚锅”呈圆筒形,直径约6m,深1.5m,周围用半圆形石板围成,终年热波喷涌,气浪腾腾,水温高达96.6℃.锅内水的密度取1.0×103㎏/m3,比热容为4.2×103J/(㎏?℃).(计算结果保留两位小数)
(1)说出应用地热能的两个优点.
(2)求“大滚锅”内水的质量.
(3)若“大滚锅”的水温降到21.6℃可以放出多少热量?
分析:(1)地热能是比较可靠的可再生能源,它也是比较理想的清洁能源,能源蕴藏丰富并且在使用过程中不会产生温室气体,对地球环境不会产生危害.
(2)要算水的质量,根据m=ρV,需要先算出水的体积,水的体积等于“大滚锅”的容积,由题中的直径和深度即可算出体积.
(3)根据热量计算公式Q=cm(t0-t)即可算出水放出的热量.
解答:解:(1)地热能的优点:无污染;取之不尽.
(2)“大滚锅”的底面积:S=πr2=π(
D
2
2=3.14×(
6m
2
2=28.26m2
“大滚锅”内水的体积:V=Sh=28.26m2×1.5m=42.39m3
“大滚锅”内水的质量:m=ρV=1.0×103kg/m3×42.39m3≈4.24×104kg.
(3)“大滚锅”的水放出的热量:Q=cm(t0-t)=4.2×103J/(㎏?℃)×4.24×104kg×(96.6℃-21.6℃)≈1.34×1010J.
答:(1)无污染;取之不尽.
(2)“大滚锅”内水的质量是4.24×104kg.
(3)“大滚锅”的水温降到21.6℃可以放出1.34×1010J的热量.
点评:本题考查了学生对地热能优点的了解和利用密度公式、热量计算公式进行计算的能力.
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