moea_joint
107年
[儀電] 電路學、電子學
第 1 題
有一台抽水機，其速率 600 公升/秒，將水由地下 10 公尺抽至高 20 公尺之水塔上，則抽水機之功率為何？
- A 236 仟瓦
- B 216 仟瓦
- C 177 仟瓦
- D 168 仟瓦
思路引導 VIP
試著思考一下：如果我們要計算將一個物體從深坑拉升到高樓頂端所需要的能量，我們應該如何定義它在空間中移動的「總距離」？另外，當我們每秒鐘需要搬運的物質重量增加時，為了維持同樣的搬運速度，馬達所輸出的功率應該如何隨之變化呢？
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太棒了！你能順利選出正確答案，代表你對物理能量轉換與流體功率的觀念掌握得非常精確。
揚程與功率的物理機制
這道題目的核心在於計算抽水機對水所做的位能功。首先，我們必須判斷水移動的總高度差，也就是所謂的「總揚程」。水由地下 10 公尺抽至地面上 20 公尺，這意味著垂直移動的總位移 $h = 20 - (-10) = 30$ 公尺。接著，考慮到水的密度約為 $1 \text{ kg/L}$，每秒抽水 600 公升即代表質量流率 $\dot{m} = 600 \text{ kg/s}$。根據功率公式 $P = \dot{m}gh$：
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