Fysiikkaa fyysikoille

Ihminen ottaa kaivosta vettä. Vesi virtaa letkussa (halkaisija 25mm) nopeudella 2,55 m/s. Vesi nousee pumpun vaikutuksesta 4,25m.

a) kuinka kauan 120 litran astian täyttäminen kestää?

b) laske pumpun sähköteho, kun pumpun hyötysuhde on 74% ?

Elikkä toivoisin laskuvaiheita myös ja vastauksia tietysti :D

T. aloitteleva fyysikko
4141
Äänestä

Muut lukivat myös

Vastaukset 4

Vanhimmat

Mikä aloitteleva sinä olet, kun et halua edes aloittaa, vaan laskettaa muilla?

Äänestä

Muunna mitat desimetreiksi, niin saat suoraan litroja. Virtaamaksi letkussa tulee 3,14 x 0.125^2 x 25,5 litraa/s. Siitä laskien, kuinka monta sekuntia 120 litran astian täyttyminen kestää.

120 litraa vettä (tiheys 1 kg/litra) joudutaan nostamaan matka h = 4,25 m lasketussa ajassa t. Teho P = mgh/t.

Äänestä
  • Niin ja sitten laskettu nettoteho jaetaan hyötysuhteella sähkötehon saamiseksi.

    Äänestä

  • mkonjibhu kirjoitti:

    Niin ja sitten laskettu nettoteho jaetaan hyötysuhteella sähkötehon saamiseksi.

    a) 3,14 x 0.125^2 x 25,5 litraa/s = 1.252 litraa sekunnissa.
    120 l / 1.252 l/s = 95.867 sekuntia.

    b) " Teho P = mgh/t. "
    Tuo ei ole edes pumppaustehoksi oikein laskettu.
    Teho P = Ekok / delta t
    Ekok = mgh 0.5*m*v^2 = 120kg * 9.81 m/s^2 * 4.25m 0.5*120kg*(2.55m/s)^2 =
    5003.1 J 390.15 J = 5393.25 J
    pumppausteho = 5393.25 J / 95.867 s = 56.258 W
    sähköteho = 56.258 / 0.74 = 76 W

    Näin kun letkun virtausvastusta ei huomioida, ja letkun ilmoitettu halkaisija oletetaan sisäpuoliseksi halkaisijaksi.
    Tehtävä on muutenin teoreettinen ja liikaa yksinkertaistettu.
    Mainitulla veden nousukorkeudella lähtöpaikastaan kun ei ole juuri vaikutusta, vaan veden korkeudella kaivon pinnasta letkun vapaaseen päähän (=painekorkeus).
    Mikäli kyseinen painekorkeus pidetään samana, voidaan pumpata vettä vaikka 100 metriä syvän kaivon pohjalta, eikä tulos virtausvastusta lukuunottamatta muutu mihinkään. Letkun vapaa pää siis kannattaa pitää täytettävän astian veden pinnan tasolla, mikäli tehoa haluaa minimoida, niin paine-eroa tuottava korkeus jää alussa pienemmäksi.

    Äänestä

Kommentoi aloitusta


leki kirjoitti:

Ihminen ottaa kaivosta vettä. Vesi virtaa letkussa (halkaisija 25mm) nopeudella 2,55 m/s. Vesi nousee pumpun vaikutuksesta 4,25m.

a) kuinka kauan 120 litran astian täyttäminen kestää?

b) laske pumpun sähköteho, kun pumpun hyötysuhde on 74% ?

Elikkä toivoisin laskuvaiheita myös ja vastauksia tietysti :D

T. aloitteleva fyysikko

Anonyymi
5000

Ilmoita asiaton sisältö

  • Sisältää materiaalia, joka on loukkaavaa, herjaavaa, rasistista, uhkailevaa tai ahdistelevaa.

  • Materiaali sisältää nimiä, yhteystietoja tai muita henkilökohtaisia tietoja. Julkisuuden henkilöistä, julkisissa viroissa toimivista ihmisistä sekä yritysten vastuuhenkilöistä saa keskustella työhön liittyen. Myös yksityiselämään liittyvistä asioista voi keskustella siltä osin, kuin niistä on julkisesti kerrottu.

  • Sisältää lapsille haitallista tai heiltä kiellettyä materiaalia. Seksuaalinen sisältö on sallittua aiheeseen tarkoitetuilla palstoilla, joiden ikäraja on 18 vuotta.

  • Lainvastaista sisältöä voi olla mm. yksityiselämää loukkaavan tiedon levitys, kiihottaminen kansanryhmää vastaan, laiton uhkaaminen, alaikäisiin liittyvä seksuaalinen sisältö/grooming, petokset, identiteettivarkaudet, kunnianloukkaukset ja tekijänoikeusrikkomukset.

  • Sisältö ei liity palstan tai keskusteluketjun aiheeseen.

  • Viesti ei ole suomea tai ruotsia (pl. International Forums), se sisältää mainontaa, se sisältää tekijänoikeuksin suojattua materiaalia, se on massapostitus tai jokin muu syy.

Jaa keskustelu