Question

Una bomba de agua sube el líquido desde un lago hasta un gran tanque colocado 20 m arriba del nivel del lago. ¿Cuánto trabajo contra la gravedad efectuará la bomba para transferir 5.0 m3 de agua al tanque? Un metro cúbico de agua tiene una masa de 1 000 kg.

Answer 1

La bomba realiza un trabajo contra la gravedad de 980kJ para subir 5 metros cúbicos de agua al tanque a 20 metros por encima del nivel del lago.

Desarrollo paso a paso:

Para que la bomba pueda subir el líquido hasta el tanque le tiene que proporcionar energía potencial gravitatoria, asimismo la masa de 5 metros cúbicos de agua es:

$m=5m^3.\frac{1000kg}{m^3}=5000kg$

Y la ecuación de la energía potencial gravitatoria:

$E=mgh$

Donde g es la constante gravitatoria y h la altura del tanque, si este está 20 metros por encima del nivel del lago (despreciamos la profundidad a la que la manguera de entrada estaría sumergida en el lago) tenemos:

$E=5000kg.9,8\frac{m}{s^2}.20m=980.000J$