KWALIFIKACJA MEC3 + MEC5 + MEC8 + MEC9 - STYCZEŃ 2011

PYTANIE NR 35.
Na wykresie pracy silnika turboodrzutowego, przemiana podczas której wykonywana jest praca potrzebna do napędu sprężarki, przedstawiona jest odcinkiem
Ilustracja przedstawia wykres pracy silnika turboodrzutowego, który jest częścią egzaminu zawodowego dla technika mechanika.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
W silniku turboodrzutowym sprężarka pobiera pracę z wału, a tę pracę dostarcza turbina, która rozpręża gorące gazy po spalaniu. Dlatego na wykresie należy wskazać odcinek odpowiadający procesowi w turbinie, podczas którego oddawana jest praca na napęd sprężarki (tu: 4-5).

Pełne wyjaśnienie:

W silniku turboodrzutowym kluczowy jest bilans mocy na wspólnym wale: sprężarka zużywa energię mechaniczną, a turbina tę energię wytwarza. W uproszczeniu: sprężarka zwiększa ciśnienie powietrza kosztem pracy doprowadzonej z wału, następnie w komorze spalania rośnie energia spalin, a turbina rozpręża spaliny i zamienia część ich energii na pracę mechaniczną, która zasila sprężarkę.

Jeżeli pytanie brzmi o "przemianę, podczas której wykonywana jest praca potrzebna do napędu sprężarki", to chodzi o etap, w którym powstaje praca na wale (czyli gdzie układ oddaje pracę mechaniczną). W typowym opisie cyklu turboodrzutowego jest to proces w turbinie, a nie w sprężarce: sprężarka jest odbiornikiem pracy, turbina jest jej źródłem.

Dlatego poprawna jest odpowiedź "4-5", ponieważ na danym wykresie (z przypisaną numeracją punktów) ten odcinek odpowiada pracy turbiny przeznaczonej na napęd sprężarki.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • "3-4" zwykle bywa kojarzone z doprowadzeniem energii/zmianą stanu przed turbiną (np. ogrzewanie/spalanie) albo z innym etapem cyklu; samo zwiększenie energii cieplnej nie jest jeszcze etapem wykonania pracy mechanicznej na wał.
  • "1-2" często opisuje początek sprężania lub inny wstępny etap; w sprężarce praca jest pobierana, więc nie jest to przemiana, w której wykonywana jest praca potrzebna do jej napędu.
  • "5-6" może odpowiadać dalszemu rozprężaniu/dyszy lub procesom wylotowym, gdzie energia kinetyczna strugi rośnie kosztem energii gazu, ale niekoniecznie jest to praca przekazywana na wał sprężarki.

Na egzaminie warto zapamiętać zasadę: sprężarka – pobór pracy, turbina – oddanie pracy. Następnie dopasuj ją do numeracji punktów na konkretnym wykresie dołączonym do zadania.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
To moc mechaniczna na wspólnym wale, którą sprężarka zużywa do sprężania powietrza. W typowym turboodrzucie tę pracę dostarcza turbina, która rozpręża gorące spaliny i zamienia część ich energii na pracę mechaniczną.
Komora spalania głównie podnosi energię (temperaturę/entalpię) gazów, ale nie wytwarza pracy na wale. Dopiero turbina, rozprężając gazy, wykonuje pracę mechaniczną, która przez wał trafia do sprężarki.
Szukaj procesu rozprężania, w którym układ oddaje pracę (spadek ciśnienia i/lub temperatury zależnie od typu wykresu). Na ilustracji egzaminacyjnej odpowiada temu odcinek oznaczony jako proces turbiny, zwykle po etapie spalania.
Tak, ale jest to praca pobierana z wału (sprężarka jest odbiornikiem mocy). Pytanie dotyczy przemiany, podczas której wykonywana jest praca potrzebna do jej napędu, czyli etapu, w którym praca jest wytwarzana – w turbinie.
Najczęściej myli się "sprężanie" z "wytwarzaniem pracy" i wskazuje odcinek sprężarki. Drugi błąd to wybór odcinka spalania, bo kojarzy się z energią, mimo że praca na wał powstaje dopiero w turbinie.
Dysza głównie zamienia energię gazu na prędkość strugi, tworząc ciąg. Zwykle nie przekazuje pracy na wał sprężarki. Dlatego odcinek związany z dyszą nie jest odpowiedzią na pytanie o pracę napędzającą sprężarkę.
W materiałach spotyka się różne wykresy (np. zależności temperatury, ciśnienia, objętości lub entropii). Niezależnie od typu, klucz to identyfikacja etapów: sprężanie, doprowadzenie ciepła (spalanie), rozprężanie w turbinie, wylot/dysza.
Nie musi. Numeracja zależy od autora wykresu i przyjętej konwencji. Dlatego na egzaminie trzeba odczytać z ilustracji, co oznaczają punkty, i dopiero potem wskazać odcinek odpowiadający turbinie (źródłu pracy na wał).
Ćwicz kojarzenie procesu z elementem: sprężarka = sprężanie (pobór pracy), turbina = rozprężanie (oddanie pracy), komora spalania = wzrost energii bez pracy na wale, dysza = przyrost prędkości strugi. Potem trenuj na różnych typach wykresów.
Wtedy, gdy gazy rozprężają się w turbinie. To w turbinie energia spalin zamienia się na pracę mechaniczną. Część tej pracy równoważy zapotrzebowanie sprężarki, aby układ mógł pracować w sposób ciągły.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 55% zdających egzamin. średnie

Według specjalistów z branży: "W silniku turboodrzutowym sprężarka pobiera pracę z wału, a tę pracę dostarcza turbina, która rozpręża gorące gazy po spalaniu."

Materiały:

  • Podręcznik/notes z termodynamiki: przemiany gazowe, praca i ciepło, interpretacja wykresów
  • Materiały dydaktyczne o cyklu Braytona/Joule’a i schemacie silnika odrzutowego
  • Zadania treningowe z identyfikacji odcinków cyklu na wykresach (T-s, p-v) dla sprężarki i turbiny

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego