问题
问答题
用一台功率为40kW的电动机带动水泵抽水，供给高出水面24m的水箱，已知水箱容积为50m3，整个抽水装置的机械效率为60%．
求：（1）水箱充满水后，水箱内水的质量；
（2）把空水箱充满水，抽水装置做的总功；
（3）需多长时间才能把空水箱注满水．（g取10N/kg）
答案
已知：功率P=40Kw=40000W，高度h=24m，水的体积V=50m3，抽水装置的机械效率为η=60%，g=10N/kg
求：（1）水箱内水的质量m=？；（2）抽水装置做的总功W总=？；（3）抽水的时间t=？
（1）∵ρ=
，m V
∴水箱内水的质量：
m=ρV=1.0×103kg/m3×50m3=5×104kg；
（2）水的重力：G=mg=5×104kg×10N/kg=5×105N，
抽水做的有用功：W有用=Gh=5×105N×24m=1.2×107J，
∵η=
，W有用 W总
∴抽水机做的总功：W总=
=W有用 η
=2×107J；1.2×107J 60%
（3）∵P=
，W t
∴抽水的时间：t=
=W总 P
=500s．2×107J 40000W
答：（1）水箱内水的质量为5×104kg；
（2）抽水装置做的总功为2×107J；
（3）抽水的时间为500s．