Question

春天農民需用水泵抽水灌溉農田，有一水泵銘牌如下圖。

（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

解：（1）5小時抽水量　　
        由得m=ρV=1.0×10³kg/m³×300m³/h×5h=1.5×10⁶kg 　　
        抽水機做的有用功　　
        W_有用功=Gh=mgh=1.5×10⁶kg×10N/kg×12m=1.8×10⁸J 　　
      （2）由得
        　　　
      （3）水泵1小時做功　　
        ∴W'=Q×40%=3×10⁷J/kg×m×40%=0.45×10⁸J 　
    　∴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。