Question

春天，華興村村民用揚程為12m、流量為300m³/h ．效率為80％的水泵抽水灌農田�！皳P程”和“流量”是水泵的主要性能參數，“揚程”是指抽水機抽水所達到的高度，“流量”是指水泵在單位時間內抽水的體積。已知柴油的熱值為3xl0⁷J/kg，取g=10N/kg,求：                        
(l)水泵連續正常工作1h ，所做的有用功是多少？
(2)此水泵的總功率是多少？
(3) 若此水泵用一柴油機帶動，假設柴油完全燃燒所釋放的內能有40 ％轉化為水泵軸的機械能，則此柴油機每小時消耗多少柴油？

Answer 1

（1）1h抽水的體積：V=300m³/h×1h=300m³

由ρ=得：1h抽水的質量

m=ρV=1.0×10³kg/m³×300m³/h×1h=3×10⁵kg
水泵做的有用功：W_有＝Gh=mgh=3×10⁵kg×10N/kg×12m＝3.6×10⁷J

（2）由 =得 水泵做得總功W_總===4.5×10⁷J

水泵總功率P=W_總/t＝4.5×10⁷J /3.6×10⁷S=1.25×10⁴W
（3）柴油完全燃燒放出熱量的40%轉化為水泵的機械能
     W_總=40%Q

4.5×10⁷J =310⁷J/ kg×m×40%
每小時消耗柴油:m=3.75kg