KWALIFIKACJA BUD16 + BUD17 - STYCZEŃ 2020

PYTANIE NR 24.
Ile wynosi współczynnik nadmiaru powietrza zastosowany w palniku gazowym, jeżeli do stechiometrycznego spalenia całkowitego i zupełnego 1 dm3 gazu ziemnego potrzeba 10 dm3 powietrza, a rzeczywista ilość powietrza niezbędnego do spalenia tej ilości gazu ziemnego w palniku wynosi 10,5 dm3?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Współczynnik nadmiaru powietrza wyznacza się jako stosunek ilości powietrza rzeczywistej do stechiometrycznej. Dla 1 dm3 gazu: λ = 10,5 / 10 = 1,05. Wartość większa od 1 oznacza pracę z nadmiarem powietrza w palniku.

Pełne wyjaśnienie:

Współczynnik nadmiaru powietrza (często oznaczany jako λ) informuje, czy do spalania doprowadzono dokładnie tyle powietrza, ile wynika ze stechiometrii, czy też więcej (nadmiar) albo mniej (niedomiar). Definiuje się go jako:

λ = (ilość powietrza rzeczywista) / (ilość powietrza stechiometryczna)

W treści zadania podano, że do stechiometrycznego, całkowitego i zupełnego spalenia 1 dm3 gazu ziemnego potrzeba 10 dm3 powietrza, natomiast w palniku faktycznie zużywa się 10,5 dm3 powietrza. Zatem:

λ = 10,5 / 10 = 1,05

Otrzymana wartość 1,05 jest większa od 1, co oznacza, że do spalania zastosowano 5% nadmiaru powietrza w stosunku do ilości teoretycznej. Odpowiedzi z wartościami poniżej 1 (np. 0,95) odpowiadałyby niedoborowi powietrza, co może sprzyjać spalaniu niezupełnemu. Wartość 1,00 oznaczałaby idealnie stechiometryczne doprowadzenie powietrza (bez nadmiaru). Z kolei 1,50 oznaczałoby bardzo duży nadmiar powietrza, niewynikający z danych (10,5 jest blisko 10, a nie o 50% większe).

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w zadaniu podano dwie ilości (teoretyczną i rzeczywistą), niemal zawsze chodzi o iloraz. Zwróć uwagę, czy wynik ma być większy czy mniejszy od 1: przy nadmiarze powietrza λ > 1.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
To liczba pokazująca, ile powietrza doprowadzono względem ilości stechiometrycznej. Liczy się ją jako iloraz: λ = Lrz / Lst, gdzie Lrz to powietrze rzeczywiste, a Lst – teoretyczne. Gdy λ>1 jest nadmiar powietrza, a gdy λ<1 – niedomiar.
Gdy dane są w tych samych jednostkach (np. dm3), obliczenie jest proste: dzielisz ilość powietrza rzeczywistą przez stechiometryczną. Przykład: 10,5 dm3 / 10 dm3 = 1,05. Nie odejmujesz wartości, bo λ jest współczynnikiem, czyli stosunkiem.
Ponieważ λ jest stosunkiem Lrz do Lst. Jeśli do spalania doprowadzasz więcej powietrza niż wynika ze stechiometrii, licznik jest większy od mianownika, więc λ wychodzi > 1. Wartość 1,05 znaczy, że doprowadzono o 5% więcej powietrza niż teoretycznie potrzeba.
Tak. λ = 1,00 oznacza doprowadzenie dokładnie ilości stechiometrycznej powietrza. W praktyce palniki często pracują z pewnym nadmiarem (λ>1), aby ograniczyć ryzyko spalania niezupełnego, ale zbyt duży nadmiar może obniżać sprawność (większe straty w spalinach).
Gdy λ < 1, jest niedobór powietrza. W praktyce rośnie ryzyko spalania niezupełnego, pojawienia się tlenku węgla oraz sadzy. W eksploatacji i regulacji palników to sygnał ostrzegawczy: trzeba sprawdzić dopływ powietrza, drożność kanałów, nastawy mieszalnika i warunki pracy.
Najczęstsze pomyłki to: odejmowanie zamiast dzielenia (10,5−10), odwrócenie ilorazu (10/10,5), oraz błędy w przecinku (0,105 zamiast 1,05). Warto zapamiętać: nadmiar powietrza oznacza wynik większy od 1.
Procent nadmiaru można policzyć jako: (λ − 1) × 100%. Dla λ = 1,05 wychodzi (1,05−1)×100% = 5%. To przydatne w interpretacji nastaw palnika: łatwiej ocenić, czy nadmiar jest mały (kilka procent) czy bardzo duży.
W zadaniu porównuje się dwie objętości powietrza (stechiometryczną i rzeczywistą) w tych samych jednostkach, więc iloraz jest poprawny. Samo zapotrzebowanie "na 1 dm3 gazu" jest tylko punktem odniesienia. Ważne, aby obie objętości były podane dla porównywalnych warunków.
Sprawdza się go m.in. podczas regulacji palników, uruchomienia urządzeń, przeglądów serwisowych i diagnostyki spalania. W praktyce λ ocenia się często pośrednio na podstawie analizy spalin (np. zawartości O2/CO2) i nastaw dopływu powietrza, aby zapewnić bezpieczną pracę.
Słowo "współczynnik" zwykle oznacza wielkość bezwymiarową, wyrażoną jako stosunek. Jeśli podane są "ilość stechiometryczna" i "ilość rzeczywista", standardowo liczy się: rzeczywista/stechiometryczna. Dodatkowa kontrola: przy nadmiarze wynik ma być większy od 1.
info

Statystycznie 57% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

Eksperci podkreślają: "Współczynnik nadmiaru powietrza wyznacza się jako stosunek ilości powietrza rzeczywistej do stechiometrycznej."

Materiały:

  • Materiały dydaktyczne z gazownictwa dotyczące spalania i regulacji palników
  • Podręczniki/kompendia z podstaw stechiometrii spalania paliw gazowych
  • Zadania rachunkowe z obliczeń cieplnych i spalania (arkusze ćwiczeniowe)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego