煤、石油、天然氣的過量開採使人類面臨能源危機．某縣在冬季利用地熱能為用户取暖．縣內有一口自噴狀態地熱井，出水温...

問題詳情：

煤、石油、天然氣的過量開採使人類面臨能源危機．某縣在冬季利用地熱能為用户取暖．縣內有一口自噴狀態地熱井，出水温度為90℃，出水流量為150m3/h．

（1）求每小時流出的地熱水温度降低到50℃，所放出的熱量．

（2）這些熱量如果用天燃氣蒸汽鍋爐供熱，且天燃氣蒸汽鍋爐的熱效率為90%，則利用上述地熱能供暖一小時可以節約多少天燃氣？（ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/（kg•℃），天燃氣的熱值為4×107J/m3）

【回答】

【考點】熱量的計算；能量利用效率；燃料的熱值．

【分析】（1）已知水的體積，由密度公式的變形公式可以求出水的質量；已知水的初、末温度和水的比熱容，由放熱公式可以求出水所釋放的熱量．

（2）已知效率先求出天然氣需要放出的熱量，由Q=Vq的變形公式可以求出天然氣的體積．

【解答】解：

（1）已知出水流量為150m3/h，

由ρ=可得，每小時流出水的質量：

m=ρV=1.0×103kg/m3×150m3=1.5×105kg，

水放出的熱量：

Q水放=cm△t=4.2×l03J/（kg•℃）×1.5×105kg×（90℃﹣50℃）=2.52×1010J．

（2）這些熱量如果用天然氣蒸汽鍋爐供熱，則Q有用=Q水放=2.52×1010J，

由η=可得，天然氣需要放出的熱量：

Q放===2.8×1010J，

由Q放=Vq可得，需要天然氣的體積：

V===700m3．

答：（1）每小時流出的地熱水温度降低到50℃，所放出的熱量為2.52×1010J．

（2）利用上述地熱能供暖一小時可以節約700m3的天然氣．

知識點：熱機效率

題型：計算題