Question

春天农民需用水泵抽水灌溉农田，有一水泵铭牌如表所示．

型号	8B13
流量	300m3/h
扬程	12m
质量	111kg
效率	80%

（1）水泵连续正常工作5小时，所做有用功是多少？
（2）此水泵总功率是多少？
（3）若此水泵用柴油机带动，假设柴油机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？
（g=10N/Kg，柴油热值3×10⁷J/Kg）

Answer 1

分析：（1）先根据流量和时间算出水的质量，扬程已知，再根据公式W=Gh求出有用功．
（2）已知有用功和机械效率，根据公式η=

W有

W总

可求总功．时间已知，再根据公式P=

W

t

可求总功的功率．
（3）已知水泵的功率，可求一小时做的功，一小时做的功等于柴油完全燃烧释放热能的40%，根据此关系式列出等式，可求柴油的质量．

解答：解：（1）5小时抽水量
由ρ=

m

v

，m_水=ρV=1.0×10³kg/m³×300m³/h×5h=1.5×10⁶kg
抽水机做的有用功
W_有用功=Gh=m_水gh=1.5×10⁶kg×10N/kg×12m=1.8×10⁸J；
（2）由：η=

W有

W总

得
W_总=

W有

η

=

1.8×108J

80%

=2.25×10⁸J，
P=

W总

t

=

2.25×108J

5×3600S

=12.5KW．
（3）水泵1小时做功：
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小时，所做有用功是1.8×10⁸J，水泵总功率为12.5KW，每小时消耗3.75kg柴油．

点评：本题考查根据所给信息找到所用的数据，关键是理解所给信息的意义，比如流量和扬程等，再就是公式及其变形的灵活运用．