Question

春天，华兴村村民用扬程为12m、流量为300m³/h ．效率为80％的水泵抽水灌农田。“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3xl0⁷J/kg，取g=10N/kg,求：                        
(l)水泵连续正常工作1h ，所做的有用功是多少？
(2)此水泵的总功率是多少？
(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，则此柴油机每小时消耗多少柴油？

Answer 1

（1）1h抽水的体积：V=300m³/h×1h=300m³

由ρ=得：1h抽水的质量

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 水泵做得总功W_总===4.5×10⁷J

水泵总功率P=W_总/t＝4.5×10⁷J /3.6×10⁷S=1.25×10⁴W
（3）柴油完全燃烧放出热量的40%转化为水泵的机械能
     W_总=40%Q

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