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...

问题详情：

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）求每小时流出的地热水温度降低到50℃，所放出的热量．

（2）这些热量如果用天燃气蒸汽锅炉供热，且天燃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燃气？（ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/（kg•℃），天燃气的热值为4×107J/m3）

【回答】

【考点】热量的计算；能量利用效率；燃料的热值．

【分析】（1）已知水的体积，由密度公式的变形公式可以求出水的质量；已知水的初、末温度和水的比热容，由放热公式可以求出水所释放的热量．

（2）已知效率先求出天然气需要放出的热量，由Q=Vq的变形公式可以求出天然气的体积．

【解答】解：

（1）已知出水流量为150m3/h，

由ρ=可得，每小时流出水的质量：

m=ρV=1.0×103kg/m3×150m3=1.5×105kg，

水放出的热量：

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

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

由η=可得，天然气需要放出的热量：

Q放===2.8×1010J，

由Q放=Vq可得，需要天然气的体积：

V===700m3．

答：（1）每小时流出的地热水温度降低到50℃，所放出的热量为2.52×1010J．

（2）利用上述地热能供暖一小时可以节约700m3的天然气．

知识点：热机效率

题型：计算题