KWALIFIKACJA CHM5 - STYCZEŃ 2016 (test 2)

PYTANIE NR 17.
Za pomocą pyłomierza (aspiratora As50) w pomieszczeniu pobrano . 1 0,00 cm3 powietrza, w wyniku czego na filtrze aspiratora osadziło się 50 mg pyłu. Stężenie zapylenia w tym pomieszczeniu wynosi
Ilustracja przedstawia wzór matematyczny używany do obliczania stężenia zapylenia w powietrzu.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Stężenie zapylenia oblicza się ze wzoru C = m/V.
Najpierw ujednolić jednostki: 50 mg = 0,05 g, a 100 cm³ = 0,1 dm³. Następnie C = 0,05 g / 0,1 dm³ = 0,5 g/dm³. Pozostałe odpowiedzi mają błędną jednostkę objętości lub masy.

Pełne wyjaśnienie:

Stężenie zapylenia (stężenie masowe pyłu w powietrzu) wyraża, ile masy pyłu przypada na jednostkę objętości powietrza. W metodzie aspiracyjnej aspirator zasysa znaną objętość powietrza przez filtr, a masa pyłu to przyrost masy filtra. Do obliczeń używa się zależności:

C = m / V

gdzie: C – stężenie, m – masa pyłu, V – objętość pobranego powietrza.

Krok 1: konwersja masy. W danych jest 50 mg, a w odpowiedziach pojawia się gram. Przeliczamy: 50 mg = 0,05 g (bo 1000 mg = 1 g).

Krok 2: konwersja objętości. W danych jest 100 cm³. Ponieważ 1 dm³ = 1000 cm³, to 100 cm³ = 0,1 dm³.

Krok 3: obliczenie stężenia. Podstawiamy do wzoru: C = 0,05 g / 0,1 dm³ = 0,5 g/dm³.

Odpowiedź "0,50 g/dm3" jest więc zgodna zarówno rachunkowo, jak i jednostkowo.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • "0,50 g/cm3" – cm³ jest 1000 razy mniejsze od dm³, więc taka jednostka daje wynik o zupełnie innej skali; to typowa pułapka na mylenie cm³ i dm³.
  • "0,50 kg/dm3" – kilogram jest 1000 razy większy od grama; przy masie 0,05 g nie otrzyma się wyniku w kg/dm³ bez zmiany wartości liczbowej.
  • "0,50 g/m3" – m³ jest 1000 razy większy od dm³; po przejściu z g/dm³ na g/m³ liczba powinna się zmienić (inne przeliczenie), więc pozostawienie 0,50 wskazuje na błędny dobór jednostki.

Wskazówka egzaminacyjna: przed liczeniem zapisz obok siebie przeliczniki (mg↔g, cm³↔dm³↔m³) i sprawdź, czy po podstawieniu m i V jednostki w ilorazie dokładnie dają jednostkę z odpowiedzi.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Stężenie zapylenia to masa pyłu przypadająca na określoną objętość powietrza. Liczy się je ze wzoru C = m/V, gdzie m to masa pyłu osadzonego na filtrze, a V to objętość pobranego powietrza. Kluczowe jest ujednolicenie jednostek przed podstawieniem.
Przeliczenie opiera się na zależności 1 g = 1000 mg. Dlatego 50 mg to 50/1000 g, czyli 0,05 g. Ten krok jest konieczny, jeśli w odpowiedziach występują gramy (g), a dane są w miligramach (mg).
Najpierw pamiętaj, że 1 dm³ = 1000 cm³. Skoro pobrano 100 cm³, to jest to 100/1000 dm³, czyli 0,1 dm³. Błąd w tym przeliczeniu daje wynik przesunięty 10 lub 1000 razy.
To błąd skali: dm³ i cm³ różnią się 1000-krotnie (1 dm³ = 1000 cm³). Jeśli ktoś zostawi tę samą liczbę, ale zmieni jednostkę z dm³ na cm³, to w praktyce zmienia sens wyniku. Na egzaminie zawsze kontroluj, czy jednostka objętości jest taka sama jak po konwersji V.
W praktyce pomiarów jakości powietrza często spotkasz mg/m³ lub µg/m³, bo dają wygodne liczby przy typowych stężeniach pyłu. Jednostka g/dm³ również jest poprawna matematycznie, ale bywa mniej intuicyjna. Na egzaminie decyduje zgodność z danymi i odpowiedziami.
Aspirator zasysa określoną objętość powietrza przez filtr. Pył osiada na filtrze, który waży się przed i po poborze. Różnica mas to masa pyłu m. Znając objętość V przepompowanego powietrza, wyznacza się stężenie z ilorazu m/V.
Zrób szybki test jednostek: po podstawieniu do C = m/V jednostka powinna wyjść jako "masa/objętość" (np. g/dm³). Dodatkowo sprawdź rząd wielkości: jeśli zmieniasz dm³ na cm³ lub m³, liczba powinna się zmienić 1000 razy, a nie pozostać taka sama.
Najczęściej błędy wynikają z: (1) braku konwersji mg→g lub cm³→dm³, (2) mylenia dm³ z m³ i zostawiania tej samej liczby, (3) dobierania jednostki "na oko", (4) pominięcia jednego z zer w objętości. Pomaga zapisanie przeliczeń obok obliczeń.
Użyj relacji objętości: 1 m³ = 1000 dm³. Jeśli masz X g/dm³, to w przeliczeniu na g/m³ wyjdzie X × 1000 g/m³, bo w 1 m³ mieści się 1000 dm³. Zmiana jednostki bez zmiany liczby jest typowym błędem.
Jeśli masa pyłu w danych jest w mg lub g, a w odpowiedziach pojawia się kg, to niemal zawsze sprawdzana jest czujność w przeliczaniu. 1 kg = 1000 g, więc przejście na kg zmienia też część liczbową. Gdy liczba zostaje taka sama (np. 0,50), zwykle oznacza to błąd jednostek.
info

Statystycznie 47% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "Stężenie zapylenia oblicza się ze wzoru C = m/V.Najpierw ujednolić jednostki: 50 mg = 0,05 g, a 100 cm³ = 0,1 dm³."

Źródła:

  • BIPM, The International System of Units (SI) – SI Brochure, 9th edition (2019), sekcje o jednostkach pochodnych i przedrostkach SI, https://www.bipm.org/en/publications/si-brochure (dostęp: 2026-03-14)
  • NIST, SI Units – Prefixes and unit relationships (mg–g–kg; cm³–dm³–m³ jako jednostki objętości), https://www.nist.gov/pml/owm/metric-si/si-units (dostęp: 2026-03-14)
  • IUPAC, Compendium of Chemical Terminology (Gold Book) – hasła dotyczące stężenia/koncentracji i wielkości fizycznych, https://goldbook.iupac.org/ (dostęp: 2026-03-14)

Materiały:

  • Skrypty z metrologii i analizy powietrza (stężenia, jednostki, przeliczenia)
  • Tablice i karty wzorów z przelicznikami jednostek SI i pochodnych
  • Materiały dydaktyczne o metodach aspiracyjnych i grawimetrycznych w ocenie zapylenia

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego