KWALIFIKACJA ELE1 - TEST WIEDZY NR 5

PYTANIE NR 39.
Materiał Przewodnictwo cieplne (W/m·K)
Stal nierdzewna 16
Aluminium 205
Miedź 401
Stal węglowa 54
Opierając się na powyższej tabeli, który materiał konstrukcyjny ma najwyższe przewodnictwo cieplne?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Przewodnictwo cieplne wybiera się przez porównanie wartości w tabeli: 16 (stal nierdzewna), 205 (aluminium), 401 (miedź), 54 (stal węglowa). Najwyższa liczba to 401 W/m·K, więc materiałem o największym przewodnictwie cieplnym jest miedź.

Pełne wyjaśnienie:

Przewodnictwo cieplne (współczynnik przewodzenia ciepła) opisuje, jak łatwo materiał przewodzi energię cieplną. W zadaniu nie trzeba znać typowych wartości "z pamięci", ponieważ wszystkie dane podano w tabeli – kluczowa jest umiejętność odczytu i porównania liczb w tych samych jednostkach W/m·K.

Aby wskazać materiał o najwyższym przewodnictwie cieplnym, należy znaleźć największą wartość w drugiej kolumnie tabeli. Podane wartości to:

  • stal nierdzewna: 16 W/m·K,
  • aluminium: 205 W/m·K,
  • miedź: 401 W/m·K,
  • stal węglowa: 54 W/m·K.

Największa z nich to 401 W/m·K, więc poprawna odpowiedź to "Miedź".

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • "Stal nierdzewna" ma w tabeli wartość 16, czyli zdecydowanie mniejszą od pozostałych. To typowy materiał konstrukcyjny, ale w tym zestawieniu przewodzi ciepło najsłabiej.
  • "Aluminium" ma 205, czyli przewodzi ciepło dobrze, jednak w tabeli istnieje materiał o większej wartości (miedź 401), więc aluminium nie jest "najwyższe".
  • "Stal węglowa" ma 54, czyli więcej niż stal nierdzewna, ale znacznie mniej niż aluminium i miedź, więc również nie spełnia kryterium "najwyższego" przewodnictwa.

W praktyce (np. w elektromechanice) wysoka wartość przewodnictwa cieplnego jest pożądana w elementach odprowadzających ciepło, takich jak radiatory czy części stykające się z elementami grzejącymi. Na egzaminie warto zwracać uwagę, czy pytanie wymaga wiedzy z pamięci, czy tylko poprawnej interpretacji danych podanych w tabeli.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Przewodnictwo cieplne to miara tego, jak łatwo materiał przekazuje ciepło przez swoją objętość. Im większa wartość współczynnika (np. w W/m·K), tym szybciej ciepło "przechodzi" przez materiał, co ma znaczenie m.in. przy chłodzeniu elementów elektrycznych.
Porównaj liczby w kolumnie "Przewodnictwo cieplne" i wybierz największą wartość. Nie trzeba nic przeliczać, jeśli wszystkie pozycje mają te same jednostki. To typowe zadanie na sprawdzenie umiejętności pracy z tabelą danych.
Miedź jest metalem o strukturze sprzyjającej transportowi energii, dlatego w wielu zestawieniach ma wysokie przewodnictwo cieplne. W praktyce oznacza to, że dobrze "rozprowadza" ciepło, co wykorzystuje się np. w radiatorach, przewodach i elementach odprowadzających ciepło.
Pod względem samego przewodnictwa cieplnego często przegrywa z miedzią, ale w zastosowaniach technicznych liczy się też masa, cena, łatwość obróbki i odporność korozyjna. Dlatego aluminium bywa wybierane na radiatory mimo niższego przewodnictwa, bo daje korzystny kompromis.
Najczęstsze pomyłki to: nieporównanie wszystkich wartości, przeoczenie jednej pozycji, błędne założenie "z doświadczenia" bez sprawdzenia tabeli oraz nieuwaga na jednostki. Na egzaminie warto wskazać w tabeli największą liczbę i dopiero wtedy wybrać odpowiedź.
Nie. To różne wielkości fizyczne: przewodnictwo cieplne dotyczy przepływu ciepła, a elektryczne dotyczy przepływu prądu. W metalach często oba są "duże", ale nie wolno ich utożsamiać. W zadaniu liczą się wartości z tabeli przewodnictwa cieplnego.
Jednostka W/m·K informuje, jaka moc cieplna (w watach) może przepłynąć przez materiał o grubości 1 m przy różnicy temperatur 1 K. Na egzaminie zwykle nie trzeba jej wyprowadzać, ale warto wiedzieć, że większa wartość oznacza lepsze przewodzenie ciepła.
Gdy trzeba skutecznie odprowadzać ciepło z elementów grzejących się: uzwojeń silników, rezystorów mocy, tranzystorów, zasilaczy czy przekształtników. Dobry dobór materiału obudowy lub radiatora pomaga ograniczyć przegrzewanie i zwiększa niezawodność urządzenia.
Najpierw upewnij się, że wszystkie pozycje mają te same jednostki. Następnie porównuj liczby metodycznie (np. zaznaczając największą dotychczas wartość). Jeśli wartości są bardzo zbliżone, nadal wybierasz największą – egzaminowo liczy się kryterium z polecenia.
Nie zawsze. Mogą się różnić w zależności od czystości materiału, stopu, struktury, temperatury i źródła danych. Dlatego w zadaniach egzaminacyjnych należy opierać się na liczbach podanych w treści. Gdy pojawiają się rozbieżności, decyduje tabela z pytania.
info

Statystycznie 81% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnio łatwe

Eksperci podkreślają: "Przewodnictwo cieplne wybiera się przez porównanie wartości w tabeli: 16 (stal nierdzewna), 205 (aluminium), 401 (miedź), 54 (stal węglowa)."

Źródła:

  • The Engineering ToolBox: "Thermal Conductivity of some common Materials and Gases" (tabela przewodnictwa cieplnego), https://www.engineeringtoolbox.com/thermal-conductivity-d_429.html - dostęp 2026-03-02
  • Wikipedia (EN): "Thermal conductivity" (pojęcie i jednostki przewodnictwa cieplnego), https://en.wikipedia.org/wiki/Thermal_conductivity - dostęp 2026-03-02

Materiały:

  • Podręcznik do materiałoznawstwa (dział: własności cieplne materiałów)
  • Notatki z termodynamiki/transportu ciepła: przewodzenie i współczynnik przewodzenia
  • Karty materiałowe (np. MatWeb) dla miedzi i aluminium – sekcja "Thermal Conductivity"

Aktualizacja pytania: 31.03.2026

Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego