Question

我省今年再次出現(xiàn)大面積干旱，各地都在使用抽水機(jī)引水灌溉．某抽水機(jī)在2h內(nèi)把1.8×10⁶kg的水抬升了6m流入溝渠，再去灌溉農(nóng)田．（g取10N/kg）問：
（1）此抽水機(jī)2h做了多少有用功？
（2）此抽水機(jī)的有用功率是多少？
（3）帶動(dòng)抽水機(jī)的動(dòng)力裝置為柴油機(jī)，2小時(shí)燃燒的柴油為5L．則整個(gè)機(jī)械裝置的效率為多少？（ρ_柴油=0.8×10³kg/m³，q_柴油=4.0×10⁷J/kg）

Answer 1

（1）抽水機(jī)對(duì)水做功：
W_有用=Gh=mgh=1.8×10⁶kg×10N/kg×6m=1.08×10⁸J；
（2）P=

W

t

=

1.08×108J

2×3600s

=15000W=15kW；
（3）∵ρ=

m

V

，
∴柴油的質(zhì)量：
m=ρ_柴油V=0.8×10³kg/m³×5×10^-3m³=4kg，
5L柴油完全燃燒放出的熱量：
Q_放=mq=4kg×4.0×10⁷J/kg=1.6×10⁸J，
整個(gè)機(jī)械裝置的效率：
η=

W有用

Q放

=

1.08×108J

1.6×108J

=67.5%．
答：（1）此抽水機(jī)2h做了1.08×10⁸J的有用功；
（2）此抽水機(jī)的有用功率是15kW；
（3）整個(gè)機(jī)械裝置的效率為67.5%．