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）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q=4×10⁷J/m³）

Answer

（1）2.52×1010J （2）700m3

【解析】

已知出水流量为150m3/h，由ρ=m/V得，

水的质量：

m=ρV=1.0×l03kg/m3×150m3=1.5×l05kg，

水放出的热量:

Q=cm△t=4.2×l03J/（kg•℃）×1.5×l05kg×（90℃-50℃）=2.52×1010J.

（2）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/90%=2.8×1010J，

由Q放=Vq得：天然气的体积:

V=Q放/q=2.8×1010J/4×107J/m3=700m3