有一台水泵的铭牌如附表所示：（1）水泵连续正常工作5h，所做的有用功为多少？（2）此水泵总功率是多少瓦？（3）如果该水泵的动力由一台柴油机提供，并假设柴油完全燃烧所放出的内

Question

有一台水泵的铭牌如附表所示：
（1）水泵连续正常工作5h，所做的有用功为多少？
（2）此水泵总功率是多少瓦？
（3）如果该水泵的动力由一台柴油机提供，并假设柴油完全燃烧所放出的内能有40%转化为水泵的机械能，则每小时要消耗多少柴油？（柴油热值为3×10⁷J/kg，取g=10N/kg）

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

Answer 1

（1）由流量300m³/h，知道5h所抽送的水的体积为：
V=5×300m³=1500m³，
这些水的重力大小：
G=mg=ρ_水Vg=1.5×10⁷N．
这些水被提升的高度为h=12m，
所做的有用功为：
W_有用=Gh=1.5×10⁷N×12m=1.8×10⁸J；
（2）因为水泵的机械效率是η=80%，则总功为：
W_总=(W有用)/(η)=(1.8×108J)/(80%)=2.25×10⁸J，
P=(W总)/(t)=(2.25×108J)/(5×3600s)=12500W=12.5kW；
（3）转化为水泵轴的机械能的热量为：
Q=(1)/(5)×W_总=(1)/(5)×2.25×10⁸J=4.5×10⁷J，
柴油完全燃烧所释放的总热量为：
Q_总=(Q)/(η)=(4.5×107J)/(40%)=1.125×10⁸J，
每小时要消耗的柴油为：
m_柴油=(Q总)/(q)=(1.125×107J)/(3×107J/kg)=3 75kg．
答：（1）水泵连续正常工作5h，所做的有用功为1.8×10⁸J；
（2）此水泵总功率是12.5kW；
（3）每小时要消耗3.75kg柴油．