KWALIFIKACJA CHM2 - CZERWIEC 2015

PYTANIE NR 37.
Aparat do sulfonowania benzenu w trakcie prowadzenia procesu może być maksymalnie wypełniony w 2/3 swojej objętości. Ile, zgodnie z powyższą zasadą, powinna wynosić minimalna całkowita objętość aparatu, jeżeli jednorazowo znajduje się w nim 200 dm3 reagentów?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Jeśli 200 dm3 to maksymalnie 2/3 objętości aparatu, to całkowita objętość V spełnia 2/3·V = 200. Aby wyznaczyć minimalną V, dzielimy 200 przez 2/3: V = 200 ÷ (2/3) = 200 · 3/2 = 300 dm3.

Pełne wyjaśnienie:

Warunek z treści zadania mówi, że w trakcie prowadzenia procesu aparat może być maksymalnie wypełniony do 2/3 swojej objętości całkowitej. Oznacza to, że objętość reagentów znajdujących się jednorazowo w aparacie nie może przekroczyć wartości (2/3)·V, gdzie V to całkowita objętość aparatu.

Skoro jednorazowo w aparacie znajduje się 200 dm3 reagentów i jest to poziom dopuszczalny przy ograniczeniu "maks. 2/3", to dla minimalnej wymaganej objętości aparatu przyjmujemy, że 200 dm3 stanowi właśnie te 2/3:

(2/3) · V = 200 dm3

Teraz przekształcamy równanie. Aby wyznaczyć V, dzielimy obie strony przez 2/3 (czyli mnożymy przez odwrotność 3/2):

V = 200 ÷ (2/3) = 200 · (3/2) = 300 dm3

Dlatego poprawna jest odpowiedź "300 dm3".

  • "267 dm3" to wynik powstały zwykle z błędnego przekształcenia proporcji lub zaokrągleń bez uzasadnienia; nie spełnia dokładnie relacji 2/3·V = 200.
  • "133 dm3" odpowiada sytuacji, jakby 200 dm3 było większe niż pojemność całkowita albo jakby mnożono 200 przez 2/3 zamiast dzielić przez 2/3.
  • "400 dm3" mogłoby wynikać z pomylenia 2/3 z 1/2 lub z założenia zbyt dużej rezerwy; nie jest to jednak minimalna objętość wynikająca z podanego ograniczenia.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy w zadaniu podana jest "część całości" (tu 2/3 pojemności) i znasz jej wartość liczbową (200), to całość otrzymujesz przez podzielenie tej wartości przez podany ułamek.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Traktuj 2/3 jako część całkowitej objętości V. Jeśli w aparacie jest 200 dm3, to zapisujesz (2/3)·V = 200 i wyznaczasz V przez podzielenie 200 przez 2/3 (czyli mnożenie przez 3/2). Wynik daje minimalną pojemność.
Mnożenie przez 2/3 zmniejsza liczbę, a tu szukasz całości, która jest większa niż jej 2/3. Gdy znasz wartość części (200) i ułamek tej części (2/3), to całość otrzymujesz przez dzielenie przez ułamek: 200 ÷ (2/3).
Oznacza, że objętość mieszaniny/reagentów w aparacie nie może przekroczyć 66,7% jego pojemności. Pozostała część to rezerwa technologiczna (np. na pienienie, wzrost objętości, intensywne mieszanie, bezpieczeństwo procesu).
Wykonaj kontrolę wsteczną: policz 2/3 z 300 dm3. Otrzymasz 200 dm3, czyli dokładnie tyle, ile jest w aparacie. Jeśli kontrola zgadza się bez zaokrągleń, wynik jest spójny z warunkiem zadania.
Najczęściej myli się kierunek działania na ułamku (mnożenie zamiast dzielenia), ignoruje się słowo "minimalna", albo traktuje się 200 dm3 jako "wolną przestrzeń". Pomaga zapis równania: (2/3)·V = 200 i dopiero potem rachunek.
W praktyce obliczeń objętości w technologii chemicznej przyjmuje się, że 1 dm3 odpowiada 1 litrowi. Dzięki temu można wygodnie przeliczać pojemności aparatów i objętości cieczy. Ważne jest tylko, aby konsekwentnie używać jednej jednostki.
Takie ograniczenia spotyka się, gdy proces może powodować pienienie, wydzielanie gazów, wzrost objętości lub gwałtowne mieszanie. Rezerwa w aparacie zmniejsza ryzyko przelania i ułatwia kontrolę procesu. Dokładna wartość limitu zależy od technologii i instrukcji.
Najpierw oznacz całkowitą objętość aparatu jako V. Następnie przepisz warunek "maks. 2/3" jako (2/3)·V. Jeśli w aparacie jest 200 dm3, to dla minimalnej V przyjmujesz (2/3)·V = 200 i rozwiązujesz.
Bo przy danym ograniczeniu napełnienia istnieje wiele większych aparatów, które też spełnią warunek. "Minimalna" oznacza najmniejszą pojemność, która jeszcze pozwala zmieścić 200 dm3 przy limicie 2/3, czyli dokładnie V = 300 dm3.
Ćwicz schemat: część całości → równanie → przekształcenie. Powtórz działania na ułamkach, procenty i jednostki (dm3, m3). Na egzaminie zapisuj równanie przed liczeniem i wykonuj kontrolę wsteczną, by wyłapać błędy.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 75% zdających egzamin. średnio łatwe

Według specjalistów z branży: "Jeśli 200 dm3 to maksymalnie 2/3 objętości aparatu, to całkowita objętość V spełnia 2/3·V = 200."

Źródła:

  • Wikipedia (PL): "Ułamek" – działania na ułamkach (dzielenie przez ułamek = mnożenie przez odwrotność), https://pl.wikipedia.org/wiki/U%C5%82amek (dostęp: 2026-02-27)
  • Wikipedia (PL): "Jednostki miary" / "Decymetr sześcienny" – interpretacja dm³ jako jednostki objętości, https://pl.wikipedia.org/wiki/Decymetr_szescienny (dostęp: 2026-02-27)

Materiały:

  • Materiały z matematyki: proporcje i ułamki (poziom szkoły branżowej/technikum)
  • Podstawy inżynierii chemicznej: pojęcie stopnia napełnienia aparatu i objętości roboczej
  • Instrukcje stanowiskowe/DTR aparatury (zasady dopuszczalnego napełnienia) – jeśli dostępne w pracowni

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego