Question

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】

Answer

（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。

考点：热量的计算