Question

3．山西是煤炭大省，但煤過量開采會(huì)使人類面臨能源危機(jī)．如果開發(fā)地?zé)峁┡�，不僅可以節(jié)約能源還能減少環(huán)境污染．一口自噴狀態(tài)的地?zé)峋�，出水溫度�?0℃，出水流量為150t/h．求：
（1）每小時(shí)流出的地?zé)崴疁囟冉档偷?0℃，所放出的熱量．
（2）這些熱量如果用燃煤鍋爐供熱，且燃煤鍋爐的熱效率為60%，則需要燃燒約多少煤？
[c_水=4.2×10³J/（kg•℃），煤的熱值約為3×10⁷J/kg]．

Answer 1

分析 （1）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）已知效率先求出煤需要放出的熱量，由Q=mq的變形公式可以求出煤的質(zhì)量．

解答 解：（1）已知出水流量為150t/h，
水放出的熱量Q=cm△t=4.2×l0³J/（kg•℃）×1.5×l0⁵kg×（90℃-50℃）=2.52×10¹⁰J．
（2）鍋爐需要放出的熱量Q_放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{2.52×1{0}^{10}J}{60%}$=4.2×10¹⁰J，
由Q=mq可得，需要燃燒煤的質(zhì)量m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{4.2×1{0}^{10}J}{3×1{0}^{7}J/kg}$=1.4×10³kg．
答：（1）每小時(shí)流出的地?zé)崴疁囟冉档偷?0℃，所放出的熱量為2.52×10¹⁰J．
（2）這些熱量如果用燃煤鍋爐供熱，且燃煤鍋爐的熱效率為60%，則需要燃燒約1.4×10³kg煤．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了熱量的計(jì)算和燃燒值公式的應(yīng)用，先由密度公式的變形公式求出水的質(zhì)量，然后由熱量公式即可求出水釋放的熱量，注意單位的統(tǒng)一．