题目内容
【题目】煤、石油、天然气的过量开采使人类面临能源危机.某县在冬季利用地热能为用户取暖.县内有一口自喷状态地热井,出水温度为90℃,出水流量为150m3/h.
(1)每小时流出的水是多少kg?(2分)
(2)求每小时流出的地热水温度降低到50℃,所放出的热量.(3分)
(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90%,则利用上述地热能供暖一小时可以节约多少天然气?(3分)
【ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg℃),天然气的热值为4×107J/m3】
【答案】(1)1.5×105kg (2)2.52×1010J (3)7×102m3
【解析】
试题分析:(1)由题可知:1小时出水的体积为150m3,出水的质量m水=ρ水V=1.0×103kg/m3×150m3=1.5×105kg;(2)由液体的放热公式可知,地热水放出的热量Q放=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×1.5×105kg×40℃=2.52×1010J;(3)由热利用效率η=Q放/Q放/可得,燃烧天燃气放出的热量Q放/=Q放/η=2.52×1010J/90%=2.8×1010J,因为Q放/=qV,所以天燃气的体积为V=Q放//q=2.8×1010J/4×107J/m3=700m3。
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