arbeid & energie gemaalpomp

Job stelde deze vraag op 05 januari 2011 om 15:58.

Hallo, ik heb een vraag:

Een gemaal bevat pompen die water uit een polder of een meer kunnen pompen om het waterniveau op peil te houden. De pompen van het gemaal pompen per minuut 130 m³ water 6,0 m omhoog.
Neem aan dat 1,0 liter water een massa heeft van 1,0 kg.
Bereken het nuttig vermogen dat de pompen van het gemaal dan leveren.

130.000 liter met massa = 130.000 kg wordt dus gepompt.
s = 6,0 m
Wz = (130.000 x 9.81) x 6,0 = 7.651.800 Nm.
P = W/t = 7.651.800/60  = 127530 W = 1,3 x 10^5 W.

Waarom kijk je bij de arbeid niet bijvoorbeeld ook naar de arbeid die de pompen verrichten, maar alleen naar de arbeid door Fz?

Reacties

Jan op 05 januari 2011 om 17:03

Dag Job,

Je hebt nu per slot van rekening ook de (nuttige) arbeid van de pompen berekend.

Als je bijvoorbeeld een kist over een ruw asfaltoppervlak schuift dan kost het jou heel wat kracht om de wrijvingskracht tussen kist en asfalt te overwinnen.

Jij verricht arbeid om die kist te verschuiven. Hoeveel, dat kun je op twee manieren berekenen:

1) Je eigen kracht meten, (bijvoorbeeld een personenweegschaal tussen je handen en de kist plaatsen) en dat x de afstand

2) de wrijvingskracht meten of berekenen, en dát x de afstand waarover je de kist verschuift.

Want jouw kracht zal toch gelijk moeten zijn aan die wrijvingskracht.

De (nuttige) kracht van je pompen meten is niet zo makkelijk. Maar je weet wél hoeveel zwaarte-energie je aan die hoeveelheid  water moet toevoeren om dat 6 m omhoog te krijgen. Dat is dus tevens de energie die door de pompen geleverd moet worden.

Duidelijk zo?

Groet, Jan

Theo op 05 januari 2011 om 17:05

Job, 5 jan 2011

Bereken het nuttig vermogen dat de pompen van het gemaal dan leveren.

P = W/t = 7.651.800/60  = 127530 W = 1,3 x 10^5 W.

Waarom kijk je bij de arbeid niet bijvoorbeeld ook naar de arbeid die de pompen verrichten, maar alleen naar de arbeid door Fz?

Je berekende de energietoename van de hoeveelheid water die omhoog gepompt moet worden. Die energie wordt door de pompen aan het water toegevoegd. Dat is wat ze nuttig kunnen doen.

Tegelijk gebruiken ze zelf veel meer energie bij het pompen zodat het rendement altijd minder dan 100% is en het totaal gebruikte vermogen ook hoger is. Deze "niet-nuttige" energie wordt gebruikt in de opwarming van de pompen en bewegende delen (zoals de thermodynamica wetten dat "eisen"). Zonder nadere informatie is niet niet mogelijk het totale vermogen van die pompen te bepalen. Maar wel, zoals je deed, wat nuttig wordt geleverd.

Job op 05 januari 2011 om 17:07

Ik snap het helemaal! :D
Dit is eigenlijk hetzelfde principe als bij een auto met een constante snelheid: zijn Fmotor (zo noem ik het maar even) = Fwrijving.

Toch?

Heel erg bedankt!

Jan op 05 januari 2011 om 17:11

Job, 5 jan 2011

Ik snap het helemaal! :D
Dit is eigenlijk hetzelfde principe als bij een auto met een constante snelheid: zijn Fmotor (zo noem ik het maar even) = Fwrijving.

Toch?


 

yep :)

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Ariane heeft negenentwintig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Ariane nu over?

Antwoord: (vul een getal in)