用抽水机农田灌溉春天,农民需要用水泵给缺水农田灌溉,已知水泵能在1h内将3*10^5...

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2019-07-03 00:03:44 来源：朵拉利品网

1, 春天,农民需要用水泵给缺水农田灌溉,已知水泵能在1h内将3*10^5...

(1)5h抽水体积 V=5h*300m3/h=1500m3
水的质量 m=ρV= 1*10^3kg/m3*1500m3 =1.5*10^6 kg
水的重力 G=mg= 1.5*10^6 kg*10N/kg =1.5*10^7 N
有用功 W有=Gh=1.5*10^7 N*12m = 1.8*10^8J
(2)因为 η=W有/W总=80% 所以 W总=W有/η=1.8*10^8J/80%=2.25*10^8J
水泵的总功率 P=W总/t=(2.25*10^8J)/(5*3600s)=1.25*10^4 W
(3)1h水泵机械功 W=Pt= 1.25*10^4W * 3600s=4.5*10^7J
柴油完全燃烧所释放的热量 Q=W/40% =4.5*10^7J/40% = 1.125*10^8J
柴油的质量 m柴油=Q/q= (1.125*10^8J)/(3*10^7J/kg)=3.75kg
答：水泵连续工作5h，所做的有用功是 1.8*10^8J;
此水泵的总功率是 1.25*10^4 W；每小时消耗3.75kg柴油

2, 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 ...

(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.

相关概念

kg

凯文·加内特（Kevin Garnett，1976年5月19日-），出生于美国南卡罗来纳，前美国职业男子篮球运动员，大前锋/中锋，绰号狼王（森林狼时期）、KG，曾四次获得NBA篮板王，是历史上最伟大的大前锋之一。 1995年被明尼苏达森林狼队选中。2003-04赛季获得常规赛MVP。2007年，转会至波士顿凯尔特人，与雷·阿伦、保罗·皮尔斯成为“凯尔特人三巨头”。2008年在NBA总决赛中获得总冠军。2013年被交易至布鲁克林篮网队。2015年重回森林狼队。2016年9月24日宣布退役。

有用功

物理学中的一种概念。做功是指能量由一种形式转化为另一种的形式的过程。做功的两个必要因素：作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。经典力学的定义：当一个力作用在物体上，并使物体在力的方向上通过了一段距离，力学中就说这个力对物体做了功。而有用功则是人们做的功中对人们有用的一部分。做功中，有用功越大越好。