Чтобы определить КПД насоса, можно воспользоваться формулой КПД, которая представляет собой отношение полезной мощности на выходе к общей мощности на входе. Формула для КПД (( \eta )) имеет вид:
[ \eta = \frac{\text{Полезная выходная мощность}}{\text{Общая потребляемая мощность}} ]
Полезная мощность в данном случае - это потенциальная энергия, полученная водой при ее перекачивании на определенную высоту. Общая потребляемая мощность - это мощность насоса.
Вычислите потенциальную энергию (полезную мощность):
Потенциальная энергия воды определяется по формуле ( PE = mgh ), где:
( m ) - масса воды, перекачиваемой за секунду (задается как 7,26 кг/с),
( g ) - ускорение, обусловленное силой тяжести (приблизительно 9,8 м/с²),
( h ) - высота, на которую перекачивается вода (задана как 4 метра).
[ PE = 7.26 , \text{кг/с} \times 9.8 , \text{м/с}^2 \times 4 , \text{м} ]
Рассчитайте общую потребляемую мощность (мощность насоса):
Мощность насоса задана как 350 Вт.
Рассчитайте КПД:
Используйте формулу для расчета КПД.
[ \eta = \frac{\text{Полезная мощность}}{\text{Общая потребляемая мощность}} ]
[ \eta = \frac{PE}{\text{Мощность насоса}} ]
Теперь вычислим значения:
[ PE = 7.26 , \text{кг/с} \times 9.8 , \text{м/с}^2 \times 4 , \text{м} ]
[ PE = 7.26 \times 9.8 \times 4 , \text{W} ]
[ PE \approx 284.88 , \text{W} ]
Теперь подставьте это значение в формулу эффективности:
[ \eta = \frac{284.88 , \text{W}}{350 , \text{W}} ]
[ \eta \approx 0.813 ]
Таким образом, КПД насоса составляет примерно 81,3%.