একটি কূপ থেকে 20m উপরে পানি তোলার জন্য 3kw এর একটি পাম্প ব্যাবহার করা হয়। পাম্পের দক্ষতা 87.7% হলে প্রতি মিনিটে কত লিটার পানি তোলা যাবে ?
KUETপদার্থবিজ্ঞান প্রথম পত্রকাজ, শক্তি ও ক্ষমতাক্ষমতা (Topic Practice)KUET - ⚡ অনলাইন প্রশ্নব্যাংক দেখুন 💥
সঠিক উত্তরঃ
B.
805 L
Another Explanation (5):
সমাধান:
প্রথমে প্রয়োজনীয় তথ্য দেওয়া হলো:
- পাম্পের শক্তি, \( P = 3 \, \text{kW} = 3000 \, \text{W} \)
- দক্ষতা, \( \eta = 87.7\% = 0.877 \)
- উচ্চতা, \( h = 20 \, \text{m} \)
ধাপ ১: কার্যকরী শক্তি নির্ণয়
পাম্পের মোট শক্তি থেকে কার্যকরী শক্তি (work done per unit time) নির্ণয় করি:
\[ P_{useful} = P \times \eta = 3000 \times 0.877 = 2631 \, \text{W} \]
ধাপ ২: পানির প্রতি জোয়ারের জন্য শক্তি প্রয়োজন
পানি উত্তোলনের জন্য প্রয়োজনীয় শক্তি:
\[ P_{useful} = \rho g h Q \]
যেখানে,- \( \rho = 1000 \, \text{kg/m}^3 \) (পানি ঘনত্ব)
- \( g = 9.81 \, \text{m/s}^2 \) (মাধ্যাকর্ষণ গতি)
- \( Q \) = জল প্রবাহের হার (মিটার³/সেকেন্ড)
ধাপ ৩: জল প্রবাহের হার নির্ণয়
অতএব,
\[ Q = \frac{P_{useful}}{\rho g h} = \frac{2631}{1000 \times 9.81 \times 20} \]
\[ Q = \frac{2631}{196200} \approx 0.01342 \, \text{m}^3/\text{s} \]
ধাপ ৪: প্রতি মিনিটে পানির পরিমাণ নির্ণয়
প্রতি মিনিটে পানির পরিমাণ:
\[ \text{Liters per minute} = Q \times 1000 \times 60 \]
\[ = 0.01342 \times 1000 \times 60 = 805.2 \, \text{L} \]
উত্তর:
প্রতি মিনিটে তোলা যাবে আনুমানিক 805 লিটার পানি।