Question

【题目】某县冬季利用地热为用户取暖，县内有一口自喷状态的热井，出水温度为90℃，每小时出水量为150m3，求：

（1）求每小时流出的地热水温度降低到50℃，所放出的热量？

（2）这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热，且天然气蒸汽锅炉的热效率为90%，天然气放出的热量为多少？

（3）需完全燃烧天然气的体积为多少？

（ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/（kg℃），天然气的热值为4×107J/m3）

Answer 1

【答案】（1）每小时流出的地热水温度降低到50℃，所放出的热量为2.52×1010J．

（2）天然气放出的热量为2.8×1010J．

（3）需完全燃烧天然气的体积为700m3．

【解析】

试题分析：（1）已知每小时流出的地热水的体积，由密度公式的变形公式可以求出水的质量；已知水的初、末温度和水的比热容，由放热公式可以求出水所释放的热量．

（2）已知效率先求出天然气需要放出的热量；

（3）由Q放=Vq的变形公式可以求出天然气的体积．

解：

（1）已知出水流量为150m3/h，

由ρ=得水的质量：

m=ρV=1.0×103kg/m3×150m3=1.5×l05kg，

水放出的热量：

Q水放=cm△t=4.2×103J/（kg℃）×1.5×105kg×（90℃﹣50℃）=2.52×1010J．

（2）这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热，则Q有用=Q水放=2.52×1010J，

由η=得天然气需要放出的热量：

Q放===2.8×1010J，

（3）由Q放=Vq得天然气的体积：

V===700m3．

答：（1）每小时流出的地热水温度降低到50℃，所放出的热量为2.52×1010J．

（2）天然气放出的热量为2.8×1010J．

（3）需完全燃烧天然气的体积为700m3．