Question

【题目】【江苏省南通市第二中学教育集团总校2017届九年级上学期期中考试】在冬季某些地区利用地热能为用户取暖，既节能，又环保。现有一口自喷状态地热井，出水温度为90℃，出水流量为150m3/h．

（1）若流出的地热水温度降低到50℃，则每小时流出的地热水所放出的热量为多少？

（2）这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热，若锅炉的热效率为60%，则利用上述地热能供暖一小时可以节约多少m3天然气？天然气放出的热量可用公式Q=qV计算。（ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/（kg℃），q天然气=4×107J/m3）

Answer 1

【答案】（1）2.52×1010 J；（2）1050

【解析】

（1）出水流量为150m3 /h，由ρ=m/V得水的质量：m=ρV=1.0×l03 kg/m3 ×150m3 =1.5×l05 kg，

水放出的热量：Q水放 =cm△t=4.2×l03 J/（kg℃）×1.5×l05 kg×（90℃-50℃）=2.52×1010 J；

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

由η=Q吸/Q放，得天然气需要放出的热量：Q放 =Q吸/η=2.52×1010J/60%=4.2×1010 J，

由Q放 =Vq得天然气的体积：V=Q放/q=4.2×1010J/4×107J/m3=1050m3