Question

地熱是蘊藏在地球內(nèi)部的天然綠色能源，這里的“地熱”是指地下一定深度的地層溫度，一年四季保持恒溫．當深度約為100 m時，地溫大約為20℃；若深度達到千米時，地溫可達45℃以上．

“北京奧運最大地熱供應(yīng)建筑群”利用了淺層地熱供熱，以替代空調(diào)設(shè)備和鍋爐．下圖是地熱供應(yīng)建筑群冬季供暖的工作原理示意圖．它在地下裝有內(nèi)外套管，分別形成進水管和出水管，與地面上方蛇形散熱器相接，這一設(shè)備是利用地源熱泵系統(tǒng)消耗少量電能來完成的一個封閉的循環(huán)水路．

舉世聞名的西藏羊八井熱電站，利用了深層地熱發(fā)電，其發(fā)電原理如圖所示．地熱井口噴出來的汽水混合物經(jīng)處理后，蒸汽送入汽輪機進行發(fā)電．現(xiàn)總裝機容量已達到2.5×10⁷ W．

綜合以上信息，解答下列問題：

(1)地熱能屬于________能源(填“可再生”或“不可再生”)；

(2)根據(jù)圖甲的供熱情況可知，夏季外管中的水與地層之間的熱傳遞方向是________；

(3)若深層地熱水從井口噴出時的壓強為9×10⁵ Pa，井口面上受到的壓力為2.7×10⁴ N，則井口面積應(yīng)鑿多大？

(4)地熱發(fā)電站的能量轉(zhuǎn)化情況是________．若羊八井地熱站一天的發(fā)電量可供100臺“220 V　1 000 W”的微波爐正常工作150天，試求該發(fā)電站的供電效率；

(5)結(jié)合地熱發(fā)電的情況，請你從環(huán)保的角度評價火力發(fā)電對環(huán)境的影響．

Answer 1

答案：解：（1）地熱能可以短時間從自然界得到補充，屬于可再生能源；（2）由外管的水傳向地層

(3)由P=F/S得S=2.7×10⁴/9×10⁵=0.03平方米

（4）地熱發(fā)電站的能量轉(zhuǎn)化是：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能；
一天的發(fā)電量：
W₁=P₁t₁=2.5×10⁷×10^-3kW×24h=6×10⁵kW?h，
微波爐消耗的總電能：
W₂=P₂t₂=1000×10^-3kW×150×24h×100=3.6×10⁵kW?h，
該發(fā)電站的供電效率：
η=

W2

W1

×100%=

3.6×105kW?h

6×105kW?h

×100%=60%；
（5）火力發(fā)電可造成大氣污染、溫室效應(yīng)、形成酸雨使土地酸化等．
答：（1）可再生；

（2）由外管的水傳向地層

（3）井口面積應(yīng)為0.03平方米

（4）內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能；該發(fā)電站的供電效率為60%；
（5）火力發(fā)電可造成大氣污染、溫室效應(yīng)、形成酸雨使土地酸化等．