KWALIFIKACJA CHM4 - CZERWIEC 2021

PYTANIE NR 13.
Badanie właściwości ropy naftowej wykonywane za pomocą wiskozymetru Englera, polegające na pomiarze czasu wypływu 200 cm3 ropy naftowej w temperaturze 20°C oraz czasu wypływu takiej samej objętości wody destylowanej dotyczy pomiaru
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Wiskozymetr Englera jest przyrządem wypływowym, w którym porównuje się czas wypływu badanej cieczy z czasem wypływu wody destylowanej w tych samych warunkach (ta sama objętość i temperatura).
Skoro mierzone są dwa czasy i ich stosunek, badanie dotyczy lepkości względnej, a nie lepkości dynamicznej w jednostkach SI.

Pełne wyjaśnienie:

Wiskozymetr Englera należy do wiskozymetrów wypływowych. W tego typu metodach nie mierzy się bezpośrednio siły tarcia wewnętrznego w jednostkach bezwzględnych, lecz czas wypływu określonej objętości cieczy przez znormalizowany otwór w zdefiniowanej temperaturze.

W treści zadania podano dwa pomiary: czas wypływu 200 cm3 ropy naftowej w 20°C oraz czas wypływu takiej samej objętości wody destylowanej (również w tych samych warunkach). To kluczowy element: porównanie próbki z cieczą odniesienia (wodą) oznacza, że otrzymujemy wielkość typu "względna", czyli opartą o iloraz czasów (tpróbki/twody).

Dlatego poprawne jest wskazanie "lepkości względnej": wynik nie jest podany jako wartość lepkości w jednostkach bezwzględnych (np. Pa·s), tylko jako porównanie do wody.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • "Gęstości względnej" nie wyznacza się z czasu wypływu. Gęstość (i jej postać względna) dotyczy relacji masy do objętości albo porównania gęstości dwóch cieczy; do tego używa się innych metod (np. areometrów, piknometru, densymetru), a nie pomiaru czasu wypływu.
  • "Lepkości dynamicznej" to lepkość bezwzględna, która w ujęciu fizycznym łączy naprężenie ścinające z gradientem prędkości. W praktyce laboratoryjnej może być wyznaczana metodami pozwalającymi przeliczyć wynik na jednostki SI, ale opis w pytaniu wskazuje na metodę porównawczą (względną), a nie bezpośrednią wartość dynamiczną.
  • "Napięcia powierzchniowego" nie mierzy się poprzez czas wypływu ściśle odmierzanej objętości przez otwór. Do napięcia powierzchniowego stosuje się metody kroplowe lub pierścieniowe/płytkowe, gdzie analizuje się zjawiska na granicy faz.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy w opisie procedury pojawia się woda destylowana jako ciecz odniesienia i porównanie dwóch czasów dla tej samej objętości w tej samej temperaturze, najczęściej chodzi o wielkość względną (porównawczą), a nie o parametr w jednostkach bezwzględnych.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Lepkość względna w tej metodzie to wielkość porównawcza: opisuje, jak "wolno" wypływa próbka względem wody. W praktyce wynika ze stosunku czasu wypływu badanej cieczy do czasu wypływu wody dla tej samej objętości i temperatury.
Wiskozymetr Englera to wiskozymetr wypływowy: odmierza się określoną objętość cieczy i mierzy czas jej wypływu przez otwór w zadanej temperaturze. Następnie wykonuje się analogiczny pomiar dla wody, aby uzyskać wynik porównawczy.
Woda destylowana pełni rolę cieczy odniesienia o dobrze znanych i powtarzalnych właściwościach. Dzięki temu wynik nie jest "czasem samym w sobie", tylko porównaniem próbki do standardu, co pozwala mówić o wielkości względnej.
Nie wprost. Sam pomiar czasu wypływu w metodzie Englera jest typowo wykorzystywany do uzyskania lepkości względnej (porównania do wody). Lepkość dynamiczna to parametr bezwzględny; do niej potrzebne są odpowiednie przeliczenia lub inne metody pomiarowe.
Zwróć uwagę na to, co jest mierzone. Jeśli mierzy się czas wypływu (sekundy) i porównuje do wody, dotyczy to lepkości w ujęciu porównawczym. Gęstość względna wynika z relacji masy i objętości lub z pomiarów densymetrycznych, nie z czasu wypływu.
Stosuje się je, gdy potrzebna jest szybka, powtarzalna ocena "płynności" cieczy w określonej temperaturze, szczególnie w kontroli jakości. Metody wypływowe są wygodne dla wielu cieczy technicznych, ale wymagają stabilnej temperatury i właściwej procedury.
Najczęstszy błąd to utożsamienie wyniku z lepkością dynamiczną, mimo że opis wskazuje na porównanie do wody. Drugi błąd to pomylenie z gęstością względną, bo też bywa odnoszona do wody. Pomaga reguła: czas wypływu → lepkość, nie gęstość.
Lepkość cieczy silnie zależy od temperatury: zwykle wraz ze wzrostem temperatury lepkość maleje. Aby wyniki były porównywalne między próbkami i laboratoriami, pomiary prowadzi się w ściśle kontrolowanej temperaturze, wskazanej w procedurze badawczej.
To ilość cieczy, której wypływ jest mierzony w czasie. Stała objętość jest potrzebna, aby porównanie było miarodajne: zarówno próbka, jak i woda muszą mieć tę samą objętość, bo inaczej czasy wypływu nie dawałyby rzetelnego wskaźnika porównawczego.
Ucz się rozróżniać: lepkość względna (porównanie do wzorca), lepkość dynamiczna (bezwzględna), lepkość kinematyczna (związana z gęstością). Przećwicz też rozpoznawanie metody po opisie aparatu: jeśli jest czas wypływu, to zwykle pytanie dotyczy lepkości.
info

Statystycznie 49% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Źródła:

  • Wikipedia (EN): Engler viscometer — https://en.wikipedia.org/wiki/Engler_viscometer (dostęp: 2026-03-02)
  • Wikipedia (PL): Lepkość — https://pl.wikipedia.org/wiki/Lepko%C5%9B%C4%87 (dostęp: 2026-03-02)
  • Wikipedia (PL): Lepkość dynamiczna — https://pl.wikipedia.org/wiki/Lepko%C5%9B%C4%87_dynamiczna (dostęp: 2026-03-02)

Materiały:

  • Podręczniki z analizy instrumentalnej i badań właściwości fizycznych cieczy (działy: lepkość i metody wiskozymetryczne)
  • Instrukcje laboratoryjne/ćwiczenia z oznaczania lepkości metodami wypływowymi
  • Materiały producentów i opisy metody dla wiskozymetrów Englera oraz porównanie z metodami w jednostkach SI

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego