Question

【題目】煤、石油、天然氣的過量開采使人類面臨能源危機．某縣在冬季利用地熱能為用戶取暖．縣內有一口自噴狀態(tài)地熱井，出水溫度為90℃，出水流量為150m3/h．
（1）求每小時流出的地熱水溫度降低到50℃，所放出的熱量．
（2）這些熱量如果用天燃氣蒸汽鍋爐供熱，且天燃氣蒸汽鍋爐的熱效率為90%，則利用上述地熱能供暖一小時可以節(jié)約多少天燃氣？（ρ水=1.0×103kg/m3 ， c水=4.2×103J/（kg℃），天燃氣的熱值為4×107J/m3）

Answer 1

【答案】
（1）解：已知出水流量為150m3/h，

由ρ= 可得，每小時流出水的質量：

m=ρV=1.0×103kg/m3×150m3=1.5×105kg，

水放出的熱量：

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

（2）解：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，

由η= 可得，天然氣需要放出的熱量：

Q放= = =2.8×1010J，

由Q放=Vq可得，需要天然氣的體積：

V= = =700m3．

【解析】（1）已知水的體積，由密度公式的變形公式可以求出水的質量；已知水的初、末溫度和水的比熱容，由放熱公式可以求出水所釋放的熱量．（2）已知效率先求出天然氣需要放出的熱量，由Q=Vq的變形公式可以求出天然氣的體積．
【考點精析】關于本題考查的熱量的計算和燃料的熱值，需要了解熱量的計算： ① Q吸 = cm△t升=cm(t-t0) （Q吸是吸收熱量，單位是焦耳；c 是物體比熱，單位是：焦/(千克?℃)；m是質量；t0 是初始溫度；t 是后來的溫度． ）② Q放 =cm△t降=cm(t0-t) ③ Q吸 = Q放；熱值（q ）：1千克某種燃料完全燃燒放出的熱量，單位是：焦耳/千克．燃料燃燒放出熱量計算：Q放 =qm；（Q放 是熱量，單位是：焦耳；q是燃燒值，單位是：焦/千克；m 是質量，單位是：千克才能得出正確答案．