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供热，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】

试题分析：（1）该自喷井1小时流出水的质量为m=ρ水V=1．0×103kg/m3×100m3=105kg；（2）每小时流出的地热水温度降低到50℃，放出的热量为：Q放=cmΔt=4．2×103J/（kg·℃）×105kg×35℃=1．47×1010J；（3）根据天然气蒸汽锅炉的热效率为70%，可得需要燃料完全燃烧放出的热量为Q=Q放/70%=1．47×1010J/70%=2．1×1010J，得到这些热量所需的天然气的体积为V=Q/q=2．1×1010J/（4×107J/m3）=525m3。