Kwalifikacje w Zawodzie - Testy zawodowe online | Egzaminy Zawodowe

KWALIFIKACJA ELE3 + ELE4 - CZERWIEC 2019



PYTANIE NR 17.
Ile ciepła należy odprowadzić z 1 tony wody w celu obniżenia jej temperatury z 25°C do 5°C, jeżeli ciepło właściwe wynosi c = 4,2 kJ/kgK?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Aby obniżyć temperaturę wody, liczymy ciepło oddane: Q = m·c·ΔT.
Dla 1 t wody m = 1000 kg, c = 4,2 kJ/(kg·K), a spadek temperatury ΔT = 25−5 = 20 K.
Q = 1000·4,2·20 = 84 000 kJ, czyli 84 MJ. Kluczowe jest poprawne przeliczenie kJ na MJ.

Pełne wyjaśnienie:

W chłodnictwie i klimatyzacji bardzo często szacuje się, ile energii (ciepła) trzeba odebrać z danego medium, aby uzyskać wymaganą temperaturę. Dla wody (gdy nie zachodzi przemiana fazowa, czyli nie ma zamarzania ani wrzenia) stosuje się podstawową zależność kalorymetryczną:

Q = m · c · ΔT

  • m – masa medium,
  • c – ciepło właściwe,
  • ΔT – różnica temperatur (spadek temperatury).

W zadaniu: m = 1 tona = 1000 kg. Różnica temperatur wynosi ΔT = 25°C − 5°C = 20 K (dla różnicy temperatur wartości liczbowe w °C i K są takie same). Podstawiamy:

Q = 1000 kg · 4,2 kJ/(kg·K) · 20 K = 84 000 kJ

Następnie zamieniamy jednostkę energii: 1000 kJ = 1 MJ, więc:

84 000 kJ = 84 MJ

Dlatego poprawna jest odpowiedź "84 MJ".

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • "840 kJ" ma zbyt mały rząd wielkości – zwykle wynika z pominięcia czynnika 1000 (tony) albo z błędnej konwersji.
  • "84 kJ" jest jeszcze mniejsze – typowy skutek potraktowania 1 t jak 1 kg lub pomyłki w mnożeniu.
  • "8,4 MJ" jest 10 razy za małe – często wynika z wzięcia ΔT = 2 K zamiast 20 K albo błędu w przesunięciu przecinka.

Wskazówka egzaminacyjna: po obliczeniu zawsze sprawdź sensowność wyniku. Schłodzenie 1000 kg wody o 20 K musi dać energię rzędu dziesiątek MJ (a nie kJ), bo sama masa jest bardzo duża.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Jak obliczyć ilość ciepła potrzebną do schłodzenia wody?
Użyj wzoru Q = m·c·ΔT, gdzie m to masa, c to ciepło właściwe, a ΔT to spadek temperatury. Dla wody najczęściej przyjmuje się ok. 4,2 kJ/(kg·K). Na końcu dopilnuj jednostek (kJ, MJ, kWh), bo to najczęstsze źródło błędów.
Co oznacza ciepło właściwe i dlaczego jest w kJ/(kg·K)?
Ciepło właściwe mówi, ile energii trzeba dostarczyć/odebrać, aby 1 kg substancji zmienił temperaturę o 1 K. Jednostka kJ/(kg·K) wynika wprost z definicji: energia na jednostkę masy i na jednostkę zmiany temperatury.
Dlaczego w obliczeniach można użyć ΔT w °C zamiast w K?
Wzór wymaga różnicy temperatur. Skala Kelvina i Celsjusza ma taką samą "wielkość działki", więc różnica 20°C jest równa 20 K. Nie trzeba przeliczać temperatur bezwzględnych, jeśli liczymy tylko ΔT.
Jak przeliczyć 1 tonę wody na kilogramy w zadaniach chłodniczych?
W zadaniach szkolnych i egzaminacyjnych przyjmuje się: 1 t = 1000 kg. To kluczowe, bo pominięcie tego przeliczenia zaniża wynik dokładnie 1000 razy i prowadzi do odpowiedzi w kJ zamiast w MJ.
Jak szybko zamienić kJ na MJ bez kalkulatora?
Zapamiętaj prostą relację: 1000 kJ = 1 MJ. Jeśli wynik wychodzi np. 84 000 kJ, to dzielisz przez 1000 i otrzymujesz 84 MJ. Odwrotnie: aby zamienić MJ na kJ, mnożysz przez 1000.
Czy w chłodnictwie takie obliczenie ma praktyczne zastosowanie?
Tak. To jest wstępne liczenie obciążenia chłodniczego przy schładzaniu wody, roztworów lub glikolu w układach wody lodowej. Pozwala oszacować, jaką energię trzeba odebrać i jaką moc powinna mieć instalacja, aby osiągnąć wymagany spadek temperatury.
Dlaczego wynik dla 1000 kg wody jest rzędu dziesiątek MJ?
Woda ma duże ciepło właściwe, a masa 1000 kg jest bardzo duża. Sam spadek temperatury o 20 K mnoży się przez m i c, co daje duży wynik. Gdyby wyszły kJ, to zwykle oznacza błąd w masie (tona potraktowana jak kilogram) lub w jednostkach.
Jakie błędy najczęściej popełnia się w zadaniach Q = m·c·ΔT?
Najczęstsze są: pominięcie przeliczenia t→kg, zła różnica temperatur (np. 5 zamiast 20), błędna konwersja kJ↔MJ oraz przesunięcie przecinka w mnożeniu. Pomaga zapisanie danych z jednostkami i kontrola rzędu wielkości po obliczeniach.
Kiedy nie wystarczy wzór Q = m·c·ΔT dla wody?
Gdy zachodzi zmiana stanu skupienia (np. zamarzanie lub topnienie). Wtedy trzeba doliczyć ciepło przemiany fazowej (np. ciepło krzepnięcia/topnienia). W samym schładzaniu wody z 25°C do 5°C przemiany nie ma, więc wystarcza Q = m·c·ΔT.
Jak powiązać wynik w MJ z mocą urządzenia chłodniczego w kW?
Moc to energia w czasie: P = Q/t. Jeśli wiesz, że trzeba odebrać np. 84 MJ, a chcesz to zrobić w 1 godzinę, przelicz energię na kJ lub kWh i podziel przez czas. To pomaga ocenić, czy dana chłodnica/aggregat ma wystarczającą wydajność.
info

Około 65% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

Według specjalistów z branży: "Aby obniżyć temperaturę wody, liczymy ciepło oddane: Q = m·c·ΔT.Dla 1 t wody m = 1000 kg, c = 4,2 kJ/(kg·K), a spadek temperatury ΔT = 25−5 = 20 K.Q = 1000·4,2·20 = 84 000 kJ, czyli 84 MJ."

Źródła:

  • Wikipedia (PL): "Ciepło właściwe" – https://pl.wikipedia.org/wiki/Ciep%C5%82o_w%C5%82a%C5%9Bciwe (dostęp: 2026-03-02)
  • Wikipedia (PL): "Kalorymetria" – https://pl.wikipedia.org/wiki/Kalorymetria (dostęp: 2026-03-02)
  • OpenStax: College Physics 2e, Section "Calorimetry" – https://openstax.org/books/college-physics-2e/pages/14-2-calorimetry (dostęp: 2026-03-02)

Materiały:

  • Rozdziały z podstaw termodynamiki/kalorymetrii: ciepło właściwe, bilans energii
  • Zadania rachunkowe z przeliczaniem jednostek (kJ, MJ, kWh) w kontekście chłodnictwa
  • Karty wzorów do egzaminu: Q = m·c·ΔT oraz typowe jednostki
Zobacz też:

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego