KWALIFIKACJA CHM1 - CZERWIEC 2021

PYTANIE NR 33.
Jeżeli proces przetwarzania tworzyw sztucznych należy prowadzić w zakresie temperatur od 99,5°C do 110°C, to używając miernika temperatury w skali Kelvina (K) musi mieć on dokładność co najmniej
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Aby prowadzić proces w zakresie 99,5–110°C, trzeba umieć rozróżnić wartość 99,5 od 100,0, więc krok odczytu nie może być większy niż 0,5. Różnice temperatur w kelwinach i stopniach Celsjusza są liczbowo takie same, dlatego wymagana jest dokładność co najmniej 0,5 K.

Pełne wyjaśnienie:

W zadaniu podano, że proces należy prowadzić w zakresie temperatur od 99,5°C do 110°C, a pomiar ma być wykonywany miernikiem wyskalowanym w kelwinach (K). Kluczowe są dwie obserwacje:

  • Skala Kelvina i Celsjusza ma taki sam "krok": zmiana o 1 K odpowiada zmianie o 1°C (różni się jedynie punkt zerowy, czyli przesunięcie skali).
  • Dolna granica ma część ułamkową 0,5, więc aby móc kontrolować, czy temperatura nie spada poniżej 99,5°C, przyrząd musi umożliwiać odczyt z krokiem co najwyżej 0,5 jednostki.

Z tego wynika, że minimalna wymagana dokładność/rozdzielczość (w rozumieniu praktycznego kroku wskazania) to 0,5 K. Taki przyrząd pozwoli odróżnić 99,5°C (czyli 372,65 K) od 100,0°C (373,15 K) i reagować na odchylenia.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są nieprawidłowe?

  • 5 K – zbyt mała szczegółowość: przy kroku 5 K nie da się kontrolować granicy 99,5°C, bo wskazania "przeskakują" co kilka stopni.
  • 1 K – nadal zbyt grubo: nie pozwala wiarygodnie odróżnić 99,5 od 100,0, bo minimalny krok jest większy niż potrzebne 0,5.
  • 0,1 K – technicznie byłoby wystarczające, ale nie jest odpowiedzią na pytanie o dokładność co najmniej (minimalnie wymaganą). To parametr lepszy, lecz nie minimalny.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy w granicach lub tolerancjach pojawia się "połówka" (np. 99,5), zwykle minimalny krok odczytu musi być nie większy niż 0,5 w danej jednostce. Przeliczenie °C↔K jest potrzebne tylko do wartości bezwzględnych, nie do różnic.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
W praktyce chodzi o to, z jaką "drobnością" i wiarygodnością możesz odczytać temperaturę. Często myli się dokładność z rozdzielczością (krokiem wskazań) i niepewnością. Na egzaminie zwykle chodzi o minimalny krok odczytu potrzebny do kontroli granic.
Dla wartości bezwzględnej stosuje się przesunięcie skali: T[K] = t[°C] + 273,15. Ważne: to dotyczy samej wartości temperatury. Gdy porównujesz różnice temperatur, 1 K odpowiada 1°C, więc nie trzeba dodawać 273,15.
Różny jest tylko punkt zerowy (0°C nie jest 0 K). Natomiast "wielkość działki" jest taka sama: zwiększenie temperatury o 1 stopień w Celsjuszu oznacza taki sam przyrost energii cieplnej jak przyrost o 1 kelwin, więc ΔT w K = Δt w °C.
Jeśli granica ma wartość z połówką (np. 99,5°C), to aby ją kontrolować, krok odczytu nie powinien być większy niż 0,5 w tej jednostce. W kelwinach będzie to samo, bo przyrosty są równe: minimalnie 0,5 K.
0,1 K jest "lepsze" w sensie większej szczegółowości, ale pytanie o "co najmniej" dotyczy zwykle minimalnego wymaganego parametru. W zadaniach egzaminacyjnych wybierasz najmniejszą wartość, która spełnia wymaganie, a nie najlepszą z możliwych.
Najczęściej: (1) dodawanie 273,15 tam, gdzie potrzebna jest tylko różnica temperatur, (2) wybór zbyt dużego kroku (np. 1 K), mimo że w danych jest 0,5, (3) automatyczne wskazanie najmniejszej liczby (0,1) bez analizy, co oznacza "co najmniej".
Gdy technologia wymaga utrzymania temperatury blisko granicy (np. ryzyko niedogrzania lub degradacji materiału) i specyfikacja podaje wartości z połówkami. Wtedy przyrząd z krokiem 1 jednostki może nie pokazać przekroczenia limitu, co wpływa na jakość i stabilność procesu.
Najczęściej spotyka się czujniki rezystancyjne (np. RTD) oraz termopary, połączone ze sterownikiem lub wskaźnikiem. Dla operatora ważne jest, aby odczyt był stabilny i miał odpowiednią rozdzielczość do wymagań technologicznych, a czujnik był poprawnie zamontowany i sprawny.
Nie. Szerokość zakresu (tu 10,5°C) nie wyznacza automatycznie wymaganego błędu. Liczy się to, czy potrafisz kontrolować granice (szczególnie dolną 99,5). Do tego potrzebujesz kroku odczytu pozwalającego odróżnić wartości różniące się o 0,5.
Ćwicz rozpoznawanie, czy zadanie dotyczy: jednostek (K, °C), rozdzielczości (krok 0,5), czy tolerancji. Rozwiązuj krótkie przykłady z granicami typu 99,5/100,0 oraz 100,1/100,2, aby szybko dobierać minimalny wymagany parametr miernika.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 56% zdających egzamin. średnie

Według specjalistów z branży: "Aby prowadzić proces w zakresie 99,5–110°C, trzeba umieć rozróżnić wartość 99,5 od 100,0, więc krok odczytu nie może być większy niż 0,5."

Źródła:

  • BIPM, The International System of Units (SI) – SI Brochure, 9th edition (2019), sekcja dot. jednostki kelwin i temperatury termodynamicznej. https://www.bipm.org/en/publications/si-brochure (dostęp: 2026-02-18)
  • NIST, Special Publication 330 (SI Units), informacje o kelwinie i relacji przyrostów K i °C. https://www.nist.gov/pml/special-publication-330 (dostęp: 2026-02-18)
  • Encyklopedia PWN (hasło: "kelwin" / jednostki temperatury) – opis skali i jednostki. https://encyklopedia.pwn.pl/ (wyszukiwanie hasła "kelwin") (dostęp: 2026-02-18)

Materiały:

  • Podstawy metrologii przemysłowej: rozdzielczość, dokładność, niepewność
  • Materiały dydaktyczne o jednostkach SI i skali Kelvina
  • Instrukcje obsługi termometrów/kalibratorów temperatury stosowanych w przemyśle

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego