Question

春天，華興村村民用揚程為12m、流量為300m³/h、效率為80%的水泵抽水灌溉農田。“揚程”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3×10⁷J/ kg）求：

⑴ 水泵連續正常工作1h，所做的有用功是多少？

⑵ 此水泵的總功率是多少？

⑶ 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

解： 

①1h抽水的體積：

V＝300m³/h×1h＝300 m³

由＝得：1h抽水的質量

m＝V＝1.0×10³ kg /m³ ×300 m³＝3×10⁵ kg

水泵做的有用功        

W_有＝Gh＝mgh＝3×10⁵ kg×10N/kg×12m＝3.6×10 ⁷J

②由＝          得：水泵做的總功

     

W_總＝＝————＝＝  4.5×10⁷J

            

水泵的總功率P＝＝——————＝1.25×10 ⁴W

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 ＝3×10⁷J/kg×m×40%

m＝3.75kg