Question

春天農民需用水泵抽水灌溉農田，有一水泵銘牌如表所示．

型號	8B13
流量	300m3/h
揚程	12m
質量	111kg
效率	80%

（1）水泵連續正常工作5小時，所做有用功是多少？
（2）此水泵總功率是多少？
（3）若此水泵用柴油機帶動，假設柴油機完全燃燒所釋放的內能有40%轉化為水泵軸的機械能，則每小時消耗多少柴油？
（g=10N/Kg，柴油熱值3×10⁷J/Kg）

Answer 1

【答案】分析：（1）先根據流量和時間算出水的質量，揚程已知，再根據公式W=Gh求出有用功．
（2）已知有用功和機械效率，根據公式η=可求總功．時間已知，再根據公式可求總功的功率．
（3）已知水泵的功率，可求一小時做的功，一小時做的功等于柴油完全燃燒釋放熱能的40%，根據此關系式列出等式，可求柴油的質量．
解答：解：（1）5小時抽水量
由ρ=，m_水=ρV=1.0×10³kg/m³×300m³/h×5h=1.5×10⁶kg
抽水機做的有用功
W_有用功=Gh=m_水gh=1.5×10⁶kg×10N/kg×12m=1.8×10⁸J；
（2）由：η=得
W_總===2.25×10⁸J，
P===12.5KW．
（3）水泵1小時做功：
W′=Pt′=12500W×3600s=4.5×10⁷J
∴W′=Q×40%=qm×40%=3×10⁷J/kg×m×40%=4.5×10⁷J
∴m=3.75kg
答：水泵正常工作5小時，所做有用功是1.8×10⁸J，水泵總功率為12.5KW，每小時消耗3.75kg柴油．
點評：本題考查根據所給信息找到所用的數據，關鍵是理解所給信息的意義，比如流量和揚程等，再就是公式及其變形的靈活運用．