KWALIFIKACJA CHM2 - CZERWIEC 2019

PYTANIE NR 14.
Dane techniczne krystalizatora stosowanego w procesie krystalizacji laktozy zamieszczono w tabeli:
Jaką objętość produktu (m3) wykorzystano do napełnienia trzech krystalizatorów przy założeniu, że każdy został napełniony maksymalnie, czyli w 3/4 objętości zbiornika?
Ilustracja przedstawia tabelę z danymi technicznymi dotyczącymi krystalizatora stosowanego w procesie krystalizacji laktozy.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Maksymalne napełnienie to 3/4 objętości zbiornika. Dla trzech krystalizatorów łączna objętość produktu wynosi: 3 × (3/4 × V). Przy danych z tabeli daje to 18 m3. Typowy błąd to policzenie tylko dla jednego aparatu albo użycie 1/4 zamiast 3/4.

Pełne wyjaśnienie:

W zadaniu trzeba obliczyć łączną objętość produktu zużytą do napełnienia trzech jednakowych krystalizatorów, przy założeniu, że każdy jest napełniony "maksymalnie", czyli do 3/4 objętości zbiornika.

1) Ustal objętość całkowitą jednego krystalizatora (V)
Wartość V należy odczytać z tabeli danych technicznych (jest to objętość zbiornika jednego krystalizatora).

2) Oblicz objętość roboczą dla jednego aparatu
Skoro napełnienie maksymalne to 3/4, to objętość produktu w jednym krystalizatorze wynosi:
Vrob = (3/4) · V

3) Przelicz na trzy krystalizatory
Łączna objętość to suma dla trzech identycznych aparatów:
Vrazem = 3 · Vrob = 3 · (3/4 · V)

Dla danych z tabeli otrzymuje się wynik 18 m3, czyli tyle produktu zużyto do napełnienia trzech krystalizatorów do poziomu 3/4.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • 8 m3 — to typowy efekt policzenia objętości całkowitej jednego zbiornika (V) albo pominięcia mnożenia przez 3/4 i/lub przez 3.
  • 12 m3 — często wynika z użycia niewłaściwego ułamka (np. 1/2 zamiast 3/4) albo pomylenia "trzech krystalizatorów" z inną liczbą aparatów.
  • 6 m3 — zwykle jest skutkiem policzenia tylko 3/4 dla jednego aparatu, a następnie błędnego założenia, że to wynik końcowy (bez uwzględnienia trzech urządzeń).

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze zapisuj wzór w postaci: "liczba aparatów × ułamek napełnienia × objętość jednego zbiornika". To ogranicza ryzyko pominięcia któregoś z czynników.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Pomnóż objętość całkowitą zbiornika przez ułamek napełnienia: Vrob = 3/4 · V. Jeśli V jest w m3, to wynik też będzie w m3. Najpierw upewnij się, że z tabeli odczytujesz objętość całkowitą, a nie np. roboczą.
Pozostawienie wolnej przestrzeni ogranicza ryzyko przelania, poprawia bezpieczeństwo pracy i zapewnia miejsce na pienienie, wzrost objętości przy temperaturze oraz mieszanie. W praktyce poziom roboczy bywa niższy niż geometryczna pojemność, co trzeba uwzględniać w obliczeniach.
To ilość cieczy/roztworu (wsadu) wprowadzona do krystalizatora do osiągnięcia wymaganego poziomu. Nie jest to masa ani wydajność godzinowa. W zadaniach egzaminacyjnych zwykle chodzi o prosty bilans objętości: ile m3 trzeba wlać do aparatów.
Najpierw policz objętość dla jednego aparatu (np. 3/4 · V), a potem pomnóż przez liczbę aparatów: Vrazem = n · (3/4 · V). To minimalizuje błędy. Uważaj, by nie dodać ułamków zamiast mnożyć przez n.
Najczęstsze pomyłki to: użycie 1/4 zamiast 3/4, policzenie wyniku tylko dla jednego zbiornika, pominięcie jednostek (m3) oraz niepoprawny odczyt z tabeli (np. wzięcie średnicy zamiast objętości). Pomaga zapisanie wzoru przed podstawieniem.
Tak, gdy znasz liczbę aparatów i ułamek napełnienia. Jeśli Vrazem = 3 · (3/4 · V), to V = Vrazem / (3 · 3/4). To bywa przydatne jako kontrola rachunku, ale na egzaminie i tak podstawą jest odczyt V z tabeli.
Zrób szybkie oszacowanie: 3/4 to "trochę mniej niż całość", więc dla 3 zbiorników wynik powinien być trochę mniejszy niż 3·V. Jeśli wyjdzie więcej niż 3·V albo dużo mniej niż 2·V, to prawdopodobnie pomyliłeś ułamek, liczbę aparatów lub odczyt z tabeli.
Kluczowa jest objętość całkowita (geometryczna) zbiornika jednego aparatu. Parametry typu moc mieszadła, średnica króćców czy ciśnienie robocze nie są potrzebne do prostego bilansu objętości. Warto też sprawdzić, czy tabela podaje objętość w m3 czy w dm3.
W tego typu zadaniu egzaminacyjnym liczy się zwykle objętość wsadu/roztworu wprowadzona do aparatu do określonego poziomu. Objętość kryształów w zawiesinie zależy od stężenia i stopnia skrystalizowania, ale bez dodatkowych danych nie jest tu przedmiotem obliczeń.
Ćwicz schemat: odczyt parametru → ułamek napełnienia → liczba aparatów → jednostki. Rozwiązuj zadania na zbiorniki, reaktory i krystalizatory, pilnując m3/dm3. Po każdym zadaniu wykonaj oszacowanie i sprawdź, czy wynik ma sens fizyczny.
info

Statystycznie 52% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że maksymalne napełnienie to 3/4 objętości zbiornika.

Materiały:

  • Materiały dydaktyczne z obliczeń inżynierskich dla techników (proporcje, ułamki, jednostki)
  • Instrukcje stanowiskowe/DTR aparatury procesowej dotyczące pojemności całkowitej i roboczej
  • Zadania treningowe z bilansów ilościowych dla aparatów (zbiorniki, reaktory, krystalizatory)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego