Question

【题目】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150m3/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？（水＝1．0×103kg/m3，c水＝4．2×103J/（kg·℃），天燃气的热值为4×107J/m3）

Answer 1

【答案】（1）2．52×1010J （2）700m3

【解析】

试题分析：（1）1小时出水的体积为150m3，出水的质量m水=ρ水V=1．0×103kg/m3×150m3=1．5×105kg

地热水放出的热量Q放=c水m水Δt=4．2×103J/（kg·℃）×1．5×105kg×50℃=2．52×1010J

（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=2．52×1010J/90%=2．8×1010J，因为Q放/=qV，

所以天燃气的体积为V=Q放//q=2．8×1010J/4×107J/m3=700m3