Jökull


Jökull - 01.12.1987, Blaðsíða 40

Jökull - 01.12.1987, Blaðsíða 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
Blaðsíða 1
Blaðsíða 2
Blaðsíða 3
Blaðsíða 4
Blaðsíða 5
Blaðsíða 6
Blaðsíða 7
Blaðsíða 8
Blaðsíða 9
Blaðsíða 10
Blaðsíða 11
Blaðsíða 12
Blaðsíða 13
Blaðsíða 14
Blaðsíða 15
Blaðsíða 16
Blaðsíða 17
Blaðsíða 18
Blaðsíða 19
Blaðsíða 20
Blaðsíða 21
Blaðsíða 22
Blaðsíða 23
Blaðsíða 24
Blaðsíða 25
Blaðsíða 26
Blaðsíða 27
Blaðsíða 28
Blaðsíða 29
Blaðsíða 30
Blaðsíða 31
Blaðsíða 32
Blaðsíða 33
Blaðsíða 34
Blaðsíða 35
Blaðsíða 36
Blaðsíða 37
Blaðsíða 38
Blaðsíða 39
Blaðsíða 40
Blaðsíða 41
Blaðsíða 42
Blaðsíða 43
Blaðsíða 44
Blaðsíða 45
Blaðsíða 46
Blaðsíða 47
Blaðsíða 48
Blaðsíða 49
Blaðsíða 50
Blaðsíða 51
Blaðsíða 52
Blaðsíða 53
Blaðsíða 54
Blaðsíða 55
Blaðsíða 56
Blaðsíða 57
Blaðsíða 58
Blaðsíða 59
Blaðsíða 60
Blaðsíða 61
Blaðsíða 62
Blaðsíða 63
Blaðsíða 64
Blaðsíða 65
Blaðsíða 66
Blaðsíða 67
Blaðsíða 68
Blaðsíða 69
Blaðsíða 70
Blaðsíða 71
Blaðsíða 72
Blaðsíða 73
Blaðsíða 74
Blaðsíða 75
Blaðsíða 76
Blaðsíða 77
Blaðsíða 78
Blaðsíða 79
Blaðsíða 80
Blaðsíða 81
Blaðsíða 82
Blaðsíða 83
Blaðsíða 84
Blaðsíða 85
Blaðsíða 86
Blaðsíða 87
Blaðsíða 88
Blaðsíða 89
Blaðsíða 90
Blaðsíða 91
Blaðsíða 92
Blaðsíða 93
Blaðsíða 94
Blaðsíða 95
Blaðsíða 96
Blaðsíða 97
Blaðsíða 98
Blaðsíða 99
Blaðsíða 100
Blaðsíða 101
Blaðsíða 102
Blaðsíða 103
Blaðsíða 104
Blaðsíða 105
Blaðsíða 106
Blaðsíða 107
Blaðsíða 108
Blaðsíða 109
Blaðsíða 110
Blaðsíða 111
Blaðsíða 112
Blaðsíða 113
Blaðsíða 114
Blaðsíða 115
Blaðsíða 116

x

Jökull

Beinir tenglar

Ef þú vilt tengja á þennan titil, vinsamlegast notaðu þessa tengla:

Tengja á þennan titil: Jökull
https://timarit.is/publication/1155

Tengja á þetta tölublað:

Tengja á þessa síðu:

Tengja á þessa grein:

Vinsamlegast ekki tengja beint á myndir eða PDF skjöl á Tímarit.is þar sem slíkar slóðir geta breyst án fyrirvara. Notið slóðirnar hér fyrir ofan til að tengja á vefinn.