KWALIFIKACJA CHM6 - STYCZEŃ 2018

PYTANIE NR 16.
Jaka ilość ciepła wydzieli się przy spaleniu 800 kg węgla o parametrach podanych w tabeli, przy założeniu 100 % wydajności procesu?
Ilustracja przedstawia tabelę z danymi dotyczącymi składu chemicznego i ciepła spalania różnych składników węgla.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Użyj parametru energetycznego węgla z tabeli (wartość opałowa lub ciepło spalania) i oblicz energię: Q = m · q. Dla masy 800 kg mnożysz wartość z tabeli przez 800, a następnie pilnujesz jednostek (kJ→MJ lub MJ→GJ). Założenie 100% wydajności oznacza brak strat ciepła.

Pełne wyjaśnienie:

W zadaniach o cieple wydzielonym podczas spalania paliwa kluczowy jest dobór właściwego parametru z tabeli. W zależności od tego, jak opisano dane, może to być wartość opałowa (energia użyteczna bez ciepła kondensacji pary wodnej) albo ciepło spalania (wartość wyższa). Następnie stosuje się prostą zależność bilansową:

Q = m · q, gdzie:
m – masa spalanego węgla (tu 800 kg),
q – wartość energetyczna węgla z tabeli (np. w MJ/kg albo kJ/kg).

Założenie 100% wydajności oznacza, że cała energia wynikająca z parametru q jest "odzyskana" jako wydzielone ciepło, czyli nie uwzględniasz strat na spalinach, promieniowaniu czy niecałkowitym spalaniu.

Najczęstszy etap krytyczny to jednostki. Jeśli q podano w kJ/kg, wynik Q wyjdzie w kJ i trzeba go podzielić przez 1000, aby uzyskać MJ (albo przez 1 000 000, aby uzyskać GJ). Jeśli q jest w MJ/kg, to Q od razu otrzymasz w MJ.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • 204 MJ – typowy efekt użycia innego parametru z tabeli lub błędu w przeliczeniu (np. pominięcie części wartości albo zła jednostka).
  • 492 MJ – często wynika z podwojenia wyniku (np. przypadkowe przyjęcie 1600 kg, albo pomylenie współczynnika przeliczeń).
  • 556 MJ – zwykle jest skutkiem użycia niewłaściwej wartości (np. innego rodzaju paliwa/węgla z tabeli) lub błędu w konwersji kJ↔MJ.

W poprawnym rozwiązaniu konsekwentnie: (1) odczytujesz q z tabeli dla wskazanego węgla, (2) mnożysz przez 800 kg, (3) przeliczasz jednostki i porównujesz z odpowiedziami.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Wartość opałowa to ilość energii (ciepła) możliwej do uzyskania ze spalenia jednostki masy paliwa, zwykle w MJ/kg. Używa się jej do obliczeń bilansu cieplnego i porównywania paliw. W zadaniach egzaminacyjnych podstawiasz ją do wzoru Q = m · q.
Ciepło spalania (wartość wyższa) uwzględnia dodatkowo ciepło skraplania pary wodnej powstającej w spalinach, dlatego jest większe od wartości opałowej. Na egzaminie trzeba sprawdzić, który parametr podano w tabeli, bo wybór wpływa na wynik energii Q.
Najpierw odczytaj z tabeli parametr energetyczny paliwa q (np. MJ/kg lub kJ/kg). Następnie policz Q = m · q, gdzie m = 800 kg. Na końcu dopilnuj jednostek: jeśli wynik jest w kJ, podziel przez 1000, aby otrzymać MJ.
To założenie oznacza, że nie uwzględniasz strat energii: cała energia wynikająca z q jest traktowana jako wydzielone ciepło. Dzięki temu nie stosujesz współczynnika sprawności < 1 i obliczenia sprowadzają się do prostego Q = m · q.
Najczęściej spotkasz kJ, MJ i GJ. Kluczowe przeliczenia: 1000 kJ = 1 MJ oraz 1000 MJ = 1 GJ. Błędy jednostek są jedną z głównych przyczyn złych odpowiedzi w zadaniach o cieple spalania.
Najczęstsze pomyłki to: użycie niewłaściwego parametru (ciepło spalania zamiast wartości opałowej lub odwrotnie), błędne przeliczenie kJ↔MJ, oraz zła interpretacja masy (np. potraktowanie 800 kg jako 800 g lub 0,8 kg). Pomaga kontrola rzędu wielkości.
Zależy od wartości q w tabeli. Dla typowych paliw stałych wynik dla 800 kg często bywa duży i może być wygodniej wyrażać go w GJ, ale jeśli w odpowiedziach podano MJ, to po obliczeniu w MJ nie trzeba zmieniać jednostki. Najważniejsze jest dopasowanie do podanych opcji.
Zrób szybki test rzędu wielkości: oszacuj q z tabeli (np. w przybliżeniu) i pomnóż przez 800. Jeśli q jest w okolicach kilkunastu MJ/kg, wynik powinien być w tysiącach MJ (czyli kilka–kilkanaście GJ). Jeśli wychodzą setki MJ, sprawdź, czy q nie było w kJ/kg lub czy nie pomylono jednostek.
Sprawność < 100% stosuje się, gdy zadanie dotyczy rzeczywistego urządzenia (kocioł, piec, spalarnia) i podano straty lub sprawność. Wtedy Qużyteczne = Qteoretyczne · η. W tym pytaniu sprawność 100% eliminuje ten etap, aby skupić się na danych z tabeli i jednostkach.
Przećwicz serię zadań typu Q = m · q z różnymi jednostkami (kJ/kg, MJ/kg) i różnymi masami (kg, t). Naucz się rozróżniać wartość opałową i ciepło spalania oraz zawsze zapisuj jednostki przy każdej operacji. To ogranicza typowe błędy przeliczeń.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 49% zdających egzamin. trudne

Eksperci podkreślają: "Użyj parametru energetycznego węgla z tabeli (wartość opałowa lub ciepło spalania) i oblicz energię: Q = m · q."

Materiały:

  • Podstawy termochemii: entalpia reakcji, ciepło spalania, wartość opałowa (skrypty szkolne/branżowe)
  • Zbiory zadań z obliczeń bilansowych i cieplnych dla technika technologii chemicznej
  • Tablice i instrukcje technologiczne dotyczące paliw stałych (parametry energetyczne i jednostki)

Aktualizacja pytania: 03.04.2026



Aktualizacja pytania: 03.04.2026
📡 Brak połączenia internetowego