题目内容
【题目】如图所示为FDP30C型柴油水泵机组（水泵机组动力由柴油机提供），它的优点是重量轻、体积小、功率大；省时、省油、省心．该水泵机组的效率为40%，正常工作1小时可以将54m3的水抽到20m高处，请计算这个过程中：（g=10N/kg，q柴油=4.3×107J/kg）． 
（1）水泵机组对水做了多少功？
（2）水泵机组的有用功功率是多少？
（3）水泵机组消耗多少柴油？（结果保留两位小数）
【答案】
（1）解：1h所抽送的水的体积为：
V=54m3，
这些水的重力大小：
G=mg=ρ水Vg=1.0×103kg/m3×54m3×10N/kg=5.4×105N，
这些水被提升的高度为h=20m，所做的有用功为：
W有用=Gh=5.4×105N×20m=1.08×107J；
答：水泵机组对水做了1.08×107J的功；
（2）解：水泵机组的有用功功率：
P= 
= 
=3000W；
答：水泵机组的有用功功率是3000W；
（3）解：因为水泵的机械效率是η=40%，则总功为：
Q=W总= 
= 
=2.7×107J，
消耗的柴油为：m= 
= 
≈0.63kg．
答：水泵机组消耗0.63kg柴油．
【解析】（1）已知1h所抽送的水的体积，利用重力公式和密度公式求这些水的重力大小，知道水被提升的高度，水泵机组对水做了多少功；（2）利用P= 可求得水泵机组的有用功功率；（3）该水泵机组的效率为40%，可求转化为水泵轴的机械能的热量，根据热机效率求柴油完全燃烧所释放的总热量，再利用燃料完全燃烧放热公式求水泵机组消耗多少柴油．
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