Question

【题目】地热能是一种新能源．已知某地在冬季利用地热能为用户取暖．该地有一口自喷状态地热井，出水温度为85℃，出水流量为100m3/h．[ρ水=1．0×103kg/m3，c水=4．2×103J/（kg·℃），天然气的热值为4×107J/m3]

（1）该自喷井1小时流出水的质量为多少kg；

（2）每小时流出的地热水温度降低到50℃，放出多少热量；

（3）这些热量如果用天然气蒸汽锅炉提供，且天然气蒸汽锅炉的热效率为70%，则利用上述地热能供暖一小时可以节约多少m3天然气．

Answer 1

【答案】（1）105kg；（2）1.47×1010J；（3）525m3。

【解析】热量的计算；密度公式的应

（1）1小时流出水的质量V=100m3 ，由ρ=m/V得，水的质量m=ρV=1.0×l03 kg/m3 ×100m3 =1.0×l05 kg；

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

（3）这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热，则Q有用 =Q水放 =1.47×1010 J，

由η=Q吸/Q放得，天然气需要放出的热量：Q放 =Q有用/η=1.47×1010J/70%=2.1×1010 J，

由Q放 =Vq得，天然气的体积：V=Q放/q=2.1×1010J/4×107J/cm3=525m3