KWALIFIKACJA GIW11 - CZERWIEC 2020

PYTANIE NR 20.
Jaką ilość węgla kamiennego o gęstości nasypowej wynoszącej 1,1 Mg/m3 można zmagazynować w zbiorniku o pojemności użytkowej wynoszącej 250 m3?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Masa materiału sypkiego w zbiorniku oblicza się z zależności m = ρ · V.
Przy gęstości nasypowej 1,1 Mg/m3 i pojemności użytkowej 250 m3: 1,1 · 250 = 275 Mg. Jednostki m3 skracają się, pozostaje Mg, czyli masa węgla możliwa do zmagazynowania.

Pełne wyjaśnienie:

W zadaniu podano gęstość nasypową węgla kamiennego oraz pojemność użytkową zbiornika. Gęstość nasypowa (Mg/m3) mówi, jaką masę ma materiał sypki zajmujący 1 m3 objętości (z uwzględnieniem pustek między ziarnami). Pojemność użytkowa to ta część objętości zbiornika, którą realnie można wypełnić materiałem zgodnie z przeznaczeniem.

Do obliczeń stosuje się podstawową zależność:

m = ρ · V

  • m – masa (tu w Mg),
  • ρ – gęstość nasypowa (Mg/m3),
  • V – objętość (m3).

Podstawienie danych:

  • ρ = 1,1 Mg/m3
  • V = 250 m3

Obliczenie:

m = 1,1 · 250 = 275 Mg

Kontrola jednostek jest tu kluczowa: (Mg/m3) · (m3) = Mg, więc wynik ma jednostkę masy.

Dlaczego pozostałe wyniki nie pasują? Wartości znacznie mniejsze (np. 140 Mg) odpowiadałyby dużo niższej gęstości nasypowej lub mniejszej objętości. Wartości wyraźnie większe (np. 360 Mg lub 440 Mg) wymagałyby większej gęstości nasypowej albo większej pojemności niż podano w treści. Typowe pomyłki to dzielenie zamiast mnożenia oraz nieuważne czytanie jednostek (mylenie Mg z kg lub t). Na egzaminie warto zawsze wykonać krótką kontrolę sensu wyniku: skoro 1 m3 waży 1,1 Mg, to 250 m3 musi ważyć około 250 Mg, a dokładnie 275 Mg.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Gęstość nasypowa to masa materiału sypkiego przypadająca na jednostkę objętości razem z pustkami między ziarnami. Dla węgla kamiennego opisuje, ile Mg zajmuje 1 m3 nasypu w typowych warunkach składowania.
Stosuje się zależność m = ρ · V. Gdy ρ jest w Mg/m3, a V w m3, to jednostki m3 się skracają i wynik otrzymujesz w Mg. To najprostszy bilans masy dla magazynowania.
Mg (megagram) to ta sama jednostka co tona metryczna (1 Mg = 1 t). Przy dużych objętościach magazynowania wynik w kilogramach byłby nieczytelny. W przeróbce kopalin masy często podaje się w Mg/t, bo odpowiada to skali przemysłowej.
Tak. Pojemność użytkowa to objętość, którą można realnie wypełnić materiałem w normalnej eksploatacji. Pojemność całkowita może uwzględniać przestrzenie niewykorzystywane (np. strefy bezpieczeństwa, wolną przestrzeń nad materiałem).
Zrób szacowanie: jeśli 1 m3 węgla ma 1,1 Mg, to 250 m3 będzie miało trochę ponad 250 Mg. Wynik rzędu 100 Mg lub 400 Mg powinien wzbudzić podejrzenie błędu w działaniu albo w jednostkach.
Najczęstsze to: mylenie Mg z kg (brak świadomości skali), traktowanie 1 Mg jako "mega" w sensie 106 kg, oraz pomijanie tego, że ρ jest podane na m3. Pomaga zapisanie jednostek przy każdym kroku.
Nie zawsze. Zależy m.in. od uziarnienia, wilgotności, sposobu zasypu i zagęszczenia. W zadaniach egzaminacyjnych zwykle przyjmuje się wartość stałą podaną w treści, aby sprawdzić umiejętność obliczenia m = ρ · V.
Gdy planuje buforowanie urobku, ustala limity zasypu, kontroluje bilans masowy linii technologicznej lub dobiera parametry transportu (np. liczba kursów przenośników/ładowarek). To wpływa na płynność pracy i bezpieczeństwo instalacji.
Gęstość właściwa dotyczy "samej substancji" bez pustek (np. ziarna/ciała stałego). Gęstość nasypowa dotyczy układu ziaren z powietrzem między nimi, więc zwykle jest mniejsza. W magazynowaniu materiałów sypkich używa się nasypowej.
Tylko jeśli zadanie podaje dodatkowe dane (np. wilgotność i sposób korekty) albo prosi o przeliczenie na masę suchą. Gdy w treści podano jedną gęstość nasypową, traktuje się ją jako obowiązującą dla całego obliczenia.
info

Około 63% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

Eksperci podkreślają: "Masa materiału sypkiego w zbiorniku oblicza się z zależności m = ρ · V.Przy gęstości nasypowej 1,1 Mg/m3 i pojemności użytkowej 250 m3: 1,1 · 250 = 275 Mg."

Źródła:

  • https://pl.wikipedia.org/wiki/G%C4%99sto%C5%9B%C4%87 - dostęp: 2026-03-01
  • https://pl.wikipedia.org/wiki/G%C4%99sto%C5%9B%C4%87_nasypowa - dostęp: 2026-03-01
  • https://www.engineeringtoolbox.com/bulk-density-solids-d_1232.html - dostęp: 2026-03-01

Materiały:

  • Materiały dydaktyczne z fizyki/techniki: zależność masa–gęstość–objętość
  • Skrypty szkolne z podstaw przeróbki mechanicznej kopalin (pojęcia: zasobnik, pojemność użytkowa, gęstość nasypowa)
  • Zadania rachunkowe z jednostek i przeliczeń (Mg, t, kg; m<sup>3</sup>)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego