محاسبه توان پمپ آب با بازده

یازدهم فیزیک 2 (رشته تجربی)

یک پمپ آب درهرساعت252تن آب را تا ارتفاع 12متربالامی کشد.اگر بازده پمپ 80درصدباشد.توان پمپ چندکیلو وات است؟

نرگس آشتاب

جواب این سوال رو می‌دونی؟

با هم‌درس رقابت کن و جایزه ببر!

پاسخ‌ها

هم‌‌درس

پاسخ هوش مصنوعی

راهنمایی کوتاه:

برای پیدا کردن توان پمپ، ابتدا کار مفید پمپ در یک ساعت را حساب کن، سپس با استفاده از بازده، توان ورودی را به‌دست بیاور.

گام‌به‌گام:

جرم آب را به کیلوگرم تبدیل کن: ۲۵۲ تن = ۲۵۲,۰۰۰ کیلوگرم.
کار مفید پمپ (افزایش انرژی پتانسیل) را حساب کن:
$W = m g h = 252000 \times 9.8 \times 12 = 29٬635٬200 ژول$
توان خروجی (مفید) پمپ را از روی کار و زمان به‌دست بیاور:
$P_{خروجی} = \frac{W}{t} = \frac{29635200}{3600} = 8232 وات = 8.232 کیلووات$
بازده پمپ ۸۰٪ است، یعنی توان خروجی ۸۰٪ توان ورودی است. بنابراین:
$P_{ورودی} = \frac{P_{خروجی}}{0.8} = \frac{8.232}{0.8} = 10.29 کیلووات$

پاسخ نهایی: توان پمپ حدود ۱۰٫۳ کیلووات است (با فرض g = ۹٫۸).

مثال مشابه: اگر پمپی ۵۰۰ تن آب را در ۲ ساعت تا ارتفاع ۲۰ متر بالا ببرد و بازده آن ۷۵٪ باشد، توان آن چند کیلووات خواهد بود؟ (می‌توانی با همین روش حل کنی.)

اگر می‌خواهی بیشتر یاد بگیری: به مفاهیم کار، انرژی پتانسیل، توان و بازده در فیزیک دهم و یازدهم مراجعه کن. همچنین می‌توانی تأثیر تغییر ارتفاع یا زمان را روی توان بررسی کنی.