有关功和功率的用水泵向水箱中充水,水泵的功率是30kW,水箱高于地面30m,已知水箱容积为60m³,求至少需要多长时间才能把空水箱注满水.(g取10N/kg)(最好解释一下)

问题描述:

有关功和功率的
用水泵向水箱中充水,水泵的功率是30kW,水箱高于地面30m,已知水箱容积为60m³,求至少需要多长时间才能把空水箱注满水.(g取10N/kg)(最好解释一下)

水箱装满水后,根据ρ=mV 可得,水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×60m3=6×104kg;
水的重力:G=mg=6×104kg×10N/kg=6×105N,
抽水做的有用功:
W有用=Gh=6×105N×30m=1.8×107J,
∵η=W有用/ W总×100%,
∴抽水机做的总功:W总=W有用/η =1.8×107J/60% =3×107J,
∵P=W /t
∴抽水的时间:
t=W总 /P =3×107J / 30×103W =1000s.
答:把水箱装满水所需要的时间为1000s.

有水箱容积,水的质量是可以算的,然后求出水的重力,G=mg。在求出水泵克服水的重力做的功:W=mgh.再利用t=w/p求出即可。

水的质量M=水的密度*水的体积=1.0*10的3次方*6060m³=6*10的4次方(kg)
时间t=w/p=Gh/p=mgh/p=6*10的4次方*10*30/(30*10的3次方)=600(秒)=10分
说明:最少时间是把效率看成是100%的.
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