春天，向阳屯农民用扬程为12m、流量为300m³／h、效率为80％的水泵抽水灌溉农田．“扬程”和“流量”是水泵的主要性能参数，“扬程”是指抽水机抽水所达到的高度

Question

春天，向阳屯农民用扬程为 12 m 、流量为 300 m³ ／ h 、效率为 80 ％的水泵抽水灌溉农田．“扬程”和“流量”是水泵的主要性能参数，“扬程”是指抽水机抽水所达到的高度，“流量”是指水泵在单位时间内抽水的体积．已知柴油的热值为 3 × 10 ⁷ J ／ kg 取 g=10 N ／ kg ，

求：

(1) 水泵连续正常工作 5 h ，做了多少有用功 ?

(2) 此水泵总功率为多少 ?

(3) 若此水泵用一柴油机带动，假设柴油完全燃烧所释放的内能有 40 ％转化为水泵轴的机械能，则每小时消耗多少柴油 ?

Answer 1

(1)5 h 抽水的体积 V=300 m³ ／ h × 5 h=1 500 m³ 。

由 得： 5h 抽水的质量 m= ｐ V=1.0 × 10³kg/m³ × 1500m³ =1.5 × 10 ⁶ kg

水泵做的有用功： W= Gh = mgh =1 ． 5 × 10 ⁶ kg × lO N ／ kg × l2 m=1.8 × 10 ⁸ J

(2) 由 得：水泵做的总功

水泵的总功率    

(3) 水泵 1 h 做的功

柴油完全燃烧放出热量的 40 ％转化为水泵的机械能： W = 40 ％ Q

4 ． 5 × 10 ⁷ J=3 × 10 ⁷ J ／ kg × m × 40 ％               M=3.75 kg