KWALIFIKACJA MTL5 - STYCZEŃ 2022

PYTANIE NR 2.
Ile należy zamówić cynku, aby przed uruchomieniem procesu cynkowania ogniowego wypełnić wannę o wymiarach technologicznych 6 000x2 500x2 000 mm? Gęstość cynku wynosi 7 134 kg/m3.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Objętość wanny: 6,0 m × 2,5 m × 2,0 m = 30 m3.
Masa cynku: m = ρ·V = 7134 kg/m3 · 30 m3 = 214 020 kg.
Po przeliczeniu: 214 020 kg ≈ 214 Mg, więc tyle należy zamówić.

Pełne wyjaśnienie:

Aby obliczyć ilość cynku potrzebną do wypełnienia wanny, wyznacza się objętość oraz korzysta z zależności m = ρ · V, gdzie ρ to gęstość.

1) Konwersja wymiarów na metry
Podane wymiary technologiczne są w milimetrach:
6000 mm = 6,0 m
2500 mm = 2,5 m
2000 mm = 2,0 m

2) Obliczenie objętości wanny
Wannę traktujemy jak prostopadłościan:
V = a · b · h = 6,0 m · 2,5 m · 2,0 m = 30 m3

3) Obliczenie masy cynku
m = ρ · V = 7134 kg/m3 · 30 m3 = 214 020 kg

4) Przeliczenie na Mg
1 Mg = 1000 kg, więc:
214 020 kg / 1000 = 214,02 Mg ≈ 214 Mg

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są nieprawidłowe?

  • 185 Mg – odpowiada zaniżonej masie; typowo wynika z błędnej konwersji jednostek lub pomylenia wymiaru (np. przyjęcia mniejszej wysokości/objętości).
  • 216 Mg – wartość bliska poprawnej, ale zawyżona; często wynika z nieprawidłowego zaokrąglania albo użycia innej gęstości niż podana w treści.
  • 288 Mg – znaczne zawyżenie; zwykle efekt błędu skali (np. pomylenie mm z cm albo niewłaściwe podstawienie do wzoru).

Wskazówka egzaminacyjna: po obliczeniach zrób szybki "test sensowności" rzędu wielkości. Dla 30 m3 metalu o gęstości ok. 7 t/m3 wynik powinien być w okolicy 210 ton, czyli ~210 Mg.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Objętość liczysz jak dla prostopadłościanu: V = a·b·h. Najpierw zamień mm na metry (dzielisz przez 1000), a potem wymnóż trzy wymiary. Wynik w m3 podstawisz do wzoru na masę z gęstości.
Bo gęstość jest podana w kg/m3, więc objętość musi być w m3. Jeśli użyjesz mm, dostaniesz objętość w mm3 i wynik masy będzie błędny o ogromny współczynnik (potęgi dziesięciu), nawet jeśli rachunki "wyglądają" poprawnie.
Mg to megagram, czyli 1000 kg (1 tona w sensie metrycznym). W zadaniach egzaminacyjnych często podaje się masy wsadu lub metalu w Mg, dlatego po obliczeniu masy w kilogramach trzeba podzielić wynik przez 1000.
Najczęściej: (1) brak konwersji mm→m, (2) błędne przestawienie przecinka w gęstości, (3) zaokrąglanie zbyt wcześnie, (4) pomylenie jednostek Mg i kg, (5) pominięcie jednego wymiaru lub podstawienie 6000 jako 6000 m zamiast 6 m.
Zrób ocenę rzędu wielkości: 30 m3 × ok. 7 t/m3 ≈ 210 t. Jeśli wychodzi kilkanaście ton albo kilka tysięcy ton, to prawie na pewno jest błąd jednostek. Taki "test sensowności" szybko wykrywa pomyłki.
Nie zawsze. Obliczenie z objętości daje wartość teoretyczną dla pełnego wypełnienia. W praktyce mogą dojść czynniki technologiczne (rezerwa, straty, zanieczyszczenia, żużel, wymagany poziom roboczy). Na egzaminie zwykle przyjmuje się idealne wypełnienie, jeśli nie podano inaczej.
Użyj prostego wzoru: m = ρ · V. Gdy ρ jest w kg/m3, a V w m3, to m wyjdzie w kilogramach. Potem możesz przeliczyć na Mg (dzielisz przez 1000) albo na tony, jeśli tak wymagają odpowiedzi.
Podanie gęstości usuwa niepewność i ujednolica wynik dla wszystkich zdających. W tablicach wartości mogą się nieznacznie różnić (temperatura, źródło danych, zaokrąglenia). Egzamin testuje wtedy głównie umiejętność rachunkową i poprawne operowanie jednostkami.
Najpierw oblicz masę możliwie dokładnie (np. w kg), potem przelicz na Mg i dopiero na końcu zaokrąglij do wartości zbliżonej do odpowiedzi. Jeśli w wariantach są liczby całkowite, zwykle oczekuje się zaokrąglenia do pełnych Mg.
Gdy zbiornik ma skosy, zaokrąglenia, przetłoczenia albo jest cylindryczny, a treść to sugeruje (rysunek, opis). Wtedy trzeba użyć odpowiednich wzorów na objętość (np. walca) lub danych z dokumentacji. Jeśli podano trzy wymiary jak dla bryły, zwykle chodzi o prostopadłościan.
info

Około 50% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że objętość wanny: 6,0 m × 2,5 m × 2,0 m = 30 m3.Masa cynku: m = ρ·V = 7134 kg/m3 · 30 m3 = 214 020 kg.Po przeliczeniu: 214 020 kg ≈ 214 Mg, więc tyle należy zamówić.

Źródła:

  • The Engineering ToolBox, "Metals - Densities" (Zinc density), https://www.engineeringtoolbox.com/metal-alloys-densities-d_50.html - accessed 2026-02-18
  • NIST Chemistry WebBook (dane właściwości substancji; weryfikacja pojęcia i jednostek gęstości), https://webbook.nist.gov/chemistry/ - accessed 2026-02-18

Materiały:

  • Podręczniki z podstaw metrologii i przeliczeń jednostek w technice
  • Materiały dydaktyczne z podstaw fizyki: gęstość, masa, objętość
  • Poradniki technologiczne cynkowania ogniowego (część: wyposażenie linii i wanna cynkownicza)

Aktualizacja pytania: 03.04.2026



Aktualizacja pytania: 03.04.2026
📡 Brak połączenia internetowego