KWALIFIKACJA CHM6 - STYCZEŃ 2022

PYTANIE NR 37.
Ile ciepła wydzieliło się przy spaleniu 25 m3 mieszaniny opałowej o składzie przedstawionym w zamieszczonej tabeli, przy założeniu 100% wydajności procesu?
Ilustracja przedstawia tabelę dotyczącą mieszaniny opałowej, która jest częścią pytania egzaminacyjnego związanego z
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Obliczenie ciepła wydzielonego przy spalaniu mieszaniny polega na zsumowaniu wkładów energetycznych składników podanych w tabeli (udział składnika × jego wartość energetyczna), a następnie przeliczeniu na łączną objętość 25 m3. Przy założeniu 100% wydajności nie uwzględnia się strat ciepła, więc wynik jest równy wartości teoretycznej: 1300 MJ.

Pełne wyjaśnienie:

W tego typu zadaniu kluczowe jest, że mieszanina opałowa ma skład podany w tabeli. Z tabeli odczytuje się udziały poszczególnych składników (np. w % objętości) oraz odpowiadające im dane energetyczne (np. wartość opałową/ciepło spalania odniesione do 1 m3 danego składnika). Następnie wykonuje się bilans:

  • Krok 1: dla każdego składnika wyznaczyć jego "wkład objętościowy" w 25 m3 mieszaniny (udział × 25 m3).
  • Krok 2: policzyć energię od danego składnika (objętość składnika × wartość energetyczna przypisana w tabeli).
  • Krok 3: zsumować energie wszystkich składników, otrzymując całkowite ciepło wydzielone.

Założenie 100% wydajności procesu oznacza, że cała teoretycznie możliwa ilość ciepła (wynikająca z danych tabelarycznych) jest "odzyskana" w bilansie – nie wprowadza się współczynnika strat ani korekt na niezupełne spalanie. Dlatego wynik końcowy jest bezpośrednio równy wartości obliczonej z tabeli dla 25 m3.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne? Wartości 1200 MJ, 1000 MJ i 1500 MJ odpowiadają typowym pomyłkom rachunkowym: nieuwzględnieniu któregoś składnika, pomyleniu jednostek (np. kJ zamiast MJ) albo błędnemu przeliczeniu udziałów z tabeli na 25 m3. Ponieważ przy poprawnym zsumowaniu wkładów energetycznych z tabeli otrzymuje się 1300 MJ, tylko ta wartość jest zgodna z założeniami zadania.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze kontroluj, czy sumujesz wkłady dla całych 25 m3, a nie dla 1 m3, oraz czy końcowy wynik ma jednostkę MJ.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Najpierw wyznaczasz udział każdego składnika mieszaniny z tabeli, przeliczasz go na rzeczywistą objętość (np. udział × 25 m3), a potem mnożysz przez wartość energetyczną przypisaną do 1 m3 składnika. Na końcu sumujesz wkłady wszystkich składników.
W obliczeniach oznacza to brak strat: przyjmujesz, że całe teoretyczne ciepło wynikające z danych (wartości opałowej/ciepła spalania) jest wydzielone i "zliczone" w wyniku. Nie stosujesz współczynników korekcyjnych na straty ciepła ani niezupełne spalanie.
Ponieważ mieszanina nie jest czystym paliwem, tylko zbiorem składników o różnych właściwościach energetycznych. Tabela dostarcza udziałów i wartości energetycznych, a wynik to suma wkładów. Bez danych tabelarycznych nie da się poprawnie policzyć energii dla 25 m3.
Najczęściej myli się kJ z MJ oraz wartości odniesione do 1 m3 ze wartościami dla całej mieszaniny. Typowy błąd to policzenie energii dla 1 m3 i niepomnożenie przez 25 m3, albo odwrotnie: podwójne przeliczenie udziału procentowego.
Wartość opałowa to ilość ciepła uzyskana przy spalaniu, gdy woda w produktach pozostaje w postaci pary. Ciepło spalania zwykle zakłada skroplenie pary wodnej i uwzględnia dodatkowe ciepło kondensacji, dlatego bywa większe. W zadaniu trzeba stosować definicję zgodną z tabelą.
Możesz wykonać oszacowanie: policz energię "na 1 m3" z tabeli (ważona średnia) i pomnóż przez 25. Jeśli wyjdzie rząd wielkości kilkudziesięciu MJ na m3, to dla 25 m3 spodziewasz się około tysiąca MJ, a nie np. kilku MJ.
To typowy zabieg egzaminacyjny: różnice między odpowiedziami odzwierciedlają częste pomyłki rachunkowe (np. błędne zaokrąglenie, nieuwzględnienie jednego składnika, pomyłka w przeliczeniu procentów). Dlatego warto prowadzić rachunki krok po kroku i kontrolować jednostki.
Najczęściej: pominięcie składnika o małym udziale (a istotnej wartości energetycznej), potraktowanie procentów jako ułamków bez podzielenia przez 100, oraz policzenie wkładów dla złej objętości (np. dla 1 m3 zamiast 25 m3). Pomaga tabela obliczeń w kolumnach.
W praktyce robi się to m.in. przy projektowaniu i prowadzeniu pieców, kotłów i dopalaczy gazów, podczas oceny wartości energetycznej gazów odpadowych oraz przy doborze odzysku ciepła. Bilans pozwala oszacować zużycie paliwa i możliwą produkcję pary/energii.
Ćwicz schemat: odczyt z tabeli → przeliczenie udziałów na ilości/objętości → energia cząstkowa → suma → kontrola jednostek. Rozwiązuj zadania z różnymi mieszaninami i zapisuj rachunki w stałym układzie. Zwracaj uwagę, czy dane dotyczą 1 m3, 1 kmola czy 1 kg.
info

Około 60% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

Według specjalistów z branży: "Przy założeniu 100% wydajności nie uwzględnia się strat ciepła, więc wynik jest równy wartości teoretycznej: 1300 MJ."

Materiały:

  • Skrypt/rozdział z termochemii: entalpia reakcji i ciepło spalania
  • Zadania rachunkowe z bilansu masy i energii w procesach chemicznych
  • Materiały dydaktyczne z obliczeń technologicznych: spalanie paliw i mieszanin gazowych

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego