煤、石油、天然氣的過量開採使人類面臨能源危機。某縣在冬季利用地熱能為使用者取暖,當地有一口自噴狀態的地熱井,出水...
問題詳情:
煤、石油、天然氣的過量開採使人類面臨能源危機。某縣在冬季利用地熱能為使用者取暖,當地有一口自噴狀態的地熱井,出水溫度為90℃ ,出水流量為150 m3/h。求:
(1)求每小時流出的水的質量是多少kg?
(2)地熱水溫度降低到50℃ ,所放出的熱量;
(3)這些熱量如果用天然氣蒸汽鍋爐供熱,且天然氣蒸汽鍋爐的熱效率為90%,那麼利用上述地熱能供暖一小時可以節約多少天然氣?[已知ρ水=1. 0×103 kg/m3,c水=4.2×103 J/(kg·℃),天然氣的熱值q為4×103J/ m3]
【回答】
(1) 1.5×l05kg;(2)2.52×1010J;(3)700m3
【解析】
(1)每小時流出水的體積
V=150 m3/h×1h=150m3
每小時流出水的質量
m=ρ水V=1.0×l03kg/m3×150m3=1.5×l05kg
(2)水放出的熱量
Q水放=c水mΔt=4.2×l03J/(kg·℃)×1.5×l05kg×(90℃-50℃)=2.52×1010J
(3)這些熱量如果用天然氣蒸汽鍋爐供熱,則
Q有用=Q水放=2.52×1010J
天然氣需要放出的熱量
Q放==2.8×1010J
天然氣的體積
V==700m3
答:(1)每小時流出的水是1.5×l05kg;
(2)每小時流出的地熱水溫度降低到50℃所放出的熱量為2.52×1010J;
(3)利用上述地熱能供暖一小時可以節約700m3的天然氣。
知識點:熱機單元測試
題型:計算題
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