KWALIFIKACJA CES1 - CZERWIEC 2020

PYTANIE NR 30.
Które urządzenie wykorzystuje się podczas oznaczania gęstości pozornej?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Gęstość pozorną wyznacza się często metodą hydrostatyczną, wykorzystując różnicę wskazań masy próbki w powietrzu i w cieczy (zjawisko wyporu).
Do takiego pomiaru stosuje się wagę hydrostatyczną. Pozostałe przyrządy służą do innych badań (konsystencja, wiązanie, wilgotność).

Pełne wyjaśnienie:

W oznaczaniu gęstości pozornej (zwłaszcza materiałów porowatych) bardzo często wykorzystuje się metodę hydrostatyczną opartą na zasadzie Archimedesa. W praktyce laboratoryjnej mierzy się masę próbki w powietrzu oraz jej "pozorną" masę po zanurzeniu w cieczy. Różnica wynika z siły wyporu, a odpowiednia procedura pozwala wyznaczyć parametry związane z objętością próbki i jej strukturą (np. z uwzględnieniem porów otwartych w zależności od metody).

Dlatego poprawna jest odpowiedź "Wagę hydrostatyczną." – to urządzenie jest przeznaczone do realizacji ważenia w warunkach hydrostatycznych (z przystawką do zanurzania próbki) i stanowi typową aparaturę do tego typu oznaczeń.

Pozostałe propozycje nie pasują funkcjonalnie do oznaczania gęstości pozornej:

  • "Aparat Vicata." służy do badań związanych z konsystencją/wiązaniem materiałów (klasycznie kojarzony z badaniami cementów i spoiw), a nie do pomiaru gęstości metodą wyporu.
  • "Aparat Pfefferkorna." wykorzystuje się do oceny plastyczności/urabialności mas (np. w badaniach konsystencji), czyli bada własności reologiczne, a nie gęstość.
  • "Higrometr." jest przyrządem do pomiaru wilgotności (powietrza lub w zależności od typu także innych ośrodków), więc nie jest narzędziem do ważenia hydrostatycznego.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w pytaniu pojawia się gęstość pozorna i jednocześnie kontekst laboratoryjny, warto skojarzyć to z metodą Archimedesa (wypór) i aparaturą do ważenia w cieczy, a nie z aparatami do konsystencji czy z czujnikami wilgotności.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Gęstość pozorna to stosunek masy materiału do jego objętości łącznie z porami (zwykle z uwzględnieniem porowatości otwartej). W ceramice pomaga ocenić strukturę wyrobu, stopień spieczenia oraz pośrednio właściwości takie jak wytrzymałość czy nasiąkliwość.
Metoda wykorzystuje siłę wyporu: waży się próbkę w powietrzu oraz po zanurzeniu w cieczy. Różnica wskazań wynika z objętości wypartej cieczy. Na tej podstawie oblicza się parametry związane z objętością i następnie gęstość pozorną badanego materiału.
Waga hydrostatyczna umożliwia stabilne i powtarzalne ważenie próbki w powietrzu oraz w cieczy (z odpowiednim uchwytem/koszykiem). To kluczowe, bo w pomiarze hydrostatycznym liczy się różnica masy pozornej po zanurzeniu, a zwykła waga bez osprzętu utrudnia poprawny pomiar.
Nie. Higrometr służy do pomiaru wilgotności (najczęściej powietrza). Wilgotność może wpływać na wynik badań materiałów, ale sam higrometr nie mierzy masy ani wyporu, więc nie jest właściwym urządzeniem do wyznaczania gęstości pozornej.
Aparat Vicata jest kojarzony z badaniami zachowania spoiw (np. konsystencji/wiązań w materiałach wiążących). To inny typ badania niż gęstość: nie opiera się na ważeniu próbki w cieczy ani na zasadzie wyporu, więc nie nadaje się do oznaczania gęstości pozornej.
Aparat Pfefferkorna stosuje się do oceny plastyczności/urabialności masy (czyli jej zachowania pod obciążeniem). Jest to badanie reologiczne i technologiczne, a nie pomiar gęstości. W pytaniach egzaminacyjnych łatwo go pomylić z aparaturą "od właściwości fizycznych".
Najczęstsze problemy to: pęcherzyki powietrza przy próbce, brak stabilizacji wskazania, nieprawidłowe przygotowanie powierzchni/próbki oraz zmiana temperatury cieczy. Błędy te zmieniają efektywny wypór lub masę pozorną, co bezpośrednio zafałszowuje wyliczoną gęstość.
Gęstość pozorną sprawdza się m.in. w kontroli jakości (porównanie partii produkcyjnych), przy ocenie skutków wypału i stopnia spieczenia oraz w badaniach wyrobów porowatych (np. kształtek). Wynik pomaga przewidywać nasiąkliwość i inne właściwości użytkowe.
Wskazówka: jeśli w opisie jest zanurzenie w cieczy, wypór, masa w powietrzu i w wodzie – to kieruje do wagi hydrostatycznej/metody Archimedesa. Jeśli pojawia się uderzenie, rozpływ, odkształcenie pod obciążeniem albo igła/penetracja – częściej chodzi o konsystencję lub właściwości plastyczne.
Nie. Gęstość właściwa dotyczy "samego materiału" bez porów, a gęstość pozorna uwzględnia objętość wraz z porowatością (często otwartą). W ceramice różnica bywa duża, bo pory istotnie zmieniają objętość i właściwości wyrobu, mimo podobnego składu materiałowego.
info

Około 43% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że gęstość pozorną wyznacza się często metodą hydrostatyczną, wykorzystując różnicę wskazań masy próbki w powietrzu i w cieczy (zjawisko wyporu).Do takiego pomiaru stosuje się wagę hydrostatyczną.

Źródła:

  • Wikipedia (PL): "Ważenie hydrostatyczne" – https://pl.wikipedia.org/wiki/Wa%C5%BCenie_hydrostatyczne (dostęp: 2026-03-04)
  • Wikipedia (PL): "Gęstość pozorna" – https://pl.wikipedia.org/wiki/G%C4%99sto%C5%9B%C4%87_pozorna (dostęp: 2026-03-04)
  • Encyclopaedia Britannica: "Archimedes’ principle" – https://www.britannica.com/science/Archimedes-principle (dostęp: 2026-03-04)

Materiały:

  • Instrukcje stanowiskowe/laboratoryjne z zakresu wyznaczania gęstości metodą Archimedesa
  • Podręczniki do technologii ceramiki (właściwości fizyczne i metody badań)
  • Karty katalogowe i instrukcje obsługi wag hydrostatycznych

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego