Jökull


Jökull - 01.12.1987, Síða 40

Jökull - 01.12.1987, Síða 40
concentration of N2 in the parent hot water was taken to be 0.71 mmoles/kg which corresponds to saturation in water at 5°C in contact with the atmosphere (the mean annual temperature in Krísuvík) using solubility data from Weiss (1970). N2 saturation at 25°C gives the fol- lowing expression: t = 135.9 + 63.14 • Qcn + 6.241 • Qcn- - 1.813 • Qcn' (2a) Equations (2) and (2a) can be used as a gas geother- mometer. Steam condensation in the upflow, if it occurs by conductive heat loss, does not affect the C02/N2 ratio significantly unless well over 95% of the steam condens- es. Therefore, discrepancy between the N2 c concentra- tions according to equation (1) and the C02/N2 geother- mometry estimates can be used to evaluate condensa- tion in the upflow, if it is assumed that this condensation occurs by conductive heat loss. For each C02/N2 temper- ature there is a corresponding value for N2 c (see equa- tion 1). From conservation of mass of nitrogen we have: N| = N: m(l—Zc) (3) and Zc = (N: m - N: C)/N: m (3a) where Zc is the fraction of steam which condensed (1—Zc is, therefore, the remaining steam fraction), N2 m is the measured N: concentration in the steam and equation (1) defines N2 c. The temperature which is to be inserted into equation (1) is derived from the CO:/N2 ratio (equa- tion 2). When steam condensation occurs by mixing with cold water the situation is more complicated than is the case with conductive heat loss. The cold water will contain dissolved N2 that will be transferred to the remaining steam and the N2 content of the initial steam will depend on the temperature of the parent water as well as on the temperature of the steam when the mixing occurs. Fet us assume that condensation occurs by mixing steam with cooler water under adiabatic conditions, that the masses of H20, CO: and N: are conserved, that negligible fraction of the CO: dissolves in the steam heated water and that the cold water is quantitatively degassed with respect to N:. Expressing the mass of water and steam as fractions gives: Xs, + Xw2 = 1 and X,.f = xs„ - Xc. (5) xw, = xw, + Xc (6) for the steam and water phases, respectively. The sub- scrips s and w note steam and water phases, respectively; i and f indicate the initial and final mass fractions and Xc is the mass fraction of steam of the total mass which condenses. The fraction of steam which has condensed, Zb, out of the initial steam fraction is thus defined as zb = Xjxs, (7) From conservation of heat, C02 and N2 we have: hs • Xs, + hw • Xw, = hs • Xs, + hf • Xw, (8) CO: c • Xs i = CO, m • Xs f (9) N2.c • Xs, + N2 k • Xw, = N: m • Xs, (10) h is the enthalpy of the steam and water phases. The subscripts s, w, i and f have the same notation as in equations (4) to (6); k indicates the N2 concentration in the cold water and m indicates the measured gas concen- tration in the steam; c designates calculated gas concen- trations from equation (1) in the case of N2. For CO: the CO: gas geothermometry function of Arnórsson and Gunnlaugsson (1985) was used: t = -44.1 + 269.25 • Qc - 76.88 • Qc2 + 9.52 • Qc3(U) t is in °C and Qc = logCO: in mmoles/kg. From equa- tions (4), (6) and (8) it is seen that C02 c = CO: m(l-Zb). Combining equations (4) to (7) into equation (10) and eliminiation of Xc, Xw, and Xs, yields: XS,(N2, + N: m(l—Zb) - N: c) = N:, (12) Similarly combination of equations (4) to (7) into equa- tion (8) gives: Xs,(Zb(hs-hf) + h, - hw) = h, - hw (13) or Zb = (N:.m - N2 c)/(N2 m + F) (14) (4) where F = N2, • (hs—hf)/(hf—hw). If condensation of 100°C steam occurs in 5°C water and N2, = 0.71 mmoles/ kg (the amount of N2 dissolved in water at 5°C — the 38
Síða 1
Síða 2
Síða 3
Síða 4
Síða 5
Síða 6
Síða 7
Síða 8
Síða 9
Síða 10
Síða 11
Síða 12
Síða 13
Síða 14
Síða 15
Síða 16
Síða 17
Síða 18
Síða 19
Síða 20
Síða 21
Síða 22
Síða 23
Síða 24
Síða 25
Síða 26
Síða 27
Síða 28
Síða 29
Síða 30
Síða 31
Síða 32
Síða 33
Síða 34
Síða 35
Síða 36
Síða 37
Síða 38
Síða 39
Síða 40
Síða 41
Síða 42
Síða 43
Síða 44
Síða 45
Síða 46
Síða 47
Síða 48
Síða 49
Síða 50
Síða 51
Síða 52
Síða 53
Síða 54
Síða 55
Síða 56
Síða 57
Síða 58
Síða 59
Síða 60
Síða 61
Síða 62
Síða 63
Síða 64
Síða 65
Síða 66
Síða 67
Síða 68
Síða 69
Síða 70
Síða 71
Síða 72
Síða 73
Síða 74
Síða 75
Síða 76
Síða 77
Síða 78
Síða 79
Síða 80
Síða 81
Síða 82
Síða 83
Síða 84
Síða 85
Síða 86
Síða 87
Síða 88
Síða 89
Síða 90
Síða 91
Síða 92
Síða 93
Síða 94
Síða 95
Síða 96
Síða 97
Síða 98
Síða 99
Síða 100
Síða 101
Síða 102
Síða 103
Síða 104
Síða 105
Síða 106
Síða 107
Síða 108
Síða 109
Síða 110
Síða 111
Síða 112
Síða 113
Síða 114
Síða 115
Síða 116

x

Jökull

Beinleiðis leinki

Hvis du vil linke til denne avis/magasin, skal du bruge disse links:

Link til denne avis/magasin: Jökull
https://timarit.is/publication/1155

Link til dette eksemplar:

Link til denne side:

Link til denne artikel:

Venligst ikke link direkte til billeder eller PDfs på Timarit.is, da sådanne webadresser kan ændres uden advarsel. Brug venligst de angivne webadresser for at linke til sitet.