chimica-online.it

Calcolo della potenza utile di una pompa

Esercizio sul calcolo della potenza utile di una pompa

Si calcoli la potenza utile di una pompa che ha prevalenza pari a 107,0 m, utilizzata per trasportare 300 L/min di un liquido avente densità ρ = 880 kg/m3.

Svolgimento dell'esercizio

L'esercizio propone il calcolo della potenza utile di una pompa: ricordiamo che tale grandezza fisica indica l'energia trasferita al liquido nell'unità di tempo; nel Sistema Internazionale la potenza utile viene misurata in watt e viene calcolata con la seguente formula:

Formula della potenza utile di una pompa

in cui:

  • Nu è la potenza utile misurata in watt;
  • γ è il peso specifico del liquido misurato in N/m3;
  • Fv è la portata volumetrica misurata in m3/s;
  • H è la prevalenza della pompa misurata in metri.

Calcoliamo il peso specifico; al riguardo bisogna ricordare che per convertire la densità espressa in kg/m3 in peso specifico espresso in N/m3, bisogna applicare la seguente formula:

Formula peso specifico

in cui g è l'accelerazione di gravita che vale 9,8 m/s2; per cui si ha che:

γ = d · g = 880 · 9,8 = 8624 N/m3

Convertiamo la portata volumetrica da L/min a m3/s; al riguardo bisogna ricordare che 1L = 10-3 m3 e che 1 min = 60 s, per cui risulta che:

Portata volumetrica in m3/s

Pertanto la portata volumetrica Fv espressa in m3/s è pari a 0,005 m3/s.

A questo punto risulta che:

  • γ = 8624 N/m3;
  • Fv = 0,005 m3/s;
  • H = 107,0 m

Sostituendo i dati in maniera opportuna si ha che:

Nu = γ · Fv · H = 8624 · 0,005 · 107,0 = 4614 W

Pertanto la potenza utile della pompa corrisponde a 4614 W; ricordando la definizione di joule, risulta che in un secondo è possibile trasferire al liquido 4614 joule.

Link correlati:

Esercizi sulla prevalena, sulla potenza utile e sul rendimento delle pompe

Quali sono le formule inverse della pressione?

Quali sono le formule inverse della legge di Stevino?

Studia con noi