Question

【題目】地熱能是一種新能源．已知某地在冬季利用地熱能為用戶取暖．該地有一口自噴狀態(tài)地熱井，出水溫度為85℃，出水流量為100m3/h．[ρ水=1．0×103kg/m3，c水=4．2×103J/（kg·℃），天然氣的熱值為4×107J/m3]

（1）該自噴井1小時流出水的質量為多少kg；

（2）每小時流出的地熱水溫度降低到50℃，放出多少熱量；

（3）這些熱量如果用天然氣蒸汽鍋爐提供，且天然氣蒸汽鍋爐的熱效率為70%，則利用上述地熱能供暖一小時可以節(jié)約多少m3天然氣．

Answer 1

【答案】（1）105kg；（2）1.47×1010J；（3）525m3。

【解析】熱量的計算；密度公式的應

（1）1小時流出水的質量V=100m3 ，由ρ=m/V得，水的質量m=ρV=1.0×l03 kg/m3 ×100m3 =1.0×l05 kg；

（2）水放出的熱量，Q水放 =cm△t=4.2×l03 J/（kg℃）×1.0×l05 kg×（85℃-50℃）=1.47×1010 J；

（3）這些熱量如果用天然氣蒸汽鍋爐供熱，則Q有用 =Q水放 =1.47×1010 J，

由η=Q吸/Q放得，天然氣需要放出的熱量：Q放 =Q有用/η=1.47×1010J/70%=2.1×1010 J，

由Q放 =Vq得，天然氣的體積：V=Q放/q=2.1×1010J/4×107J/cm3=525m3