KWALIFIKACJA CHM4 - CZERWIEC 2024

PYTANIE NR 15.
Którą właściwość fizyczną substancji można wyznaczyć za pomocą przyrządu przedstawionego na rysunku?
Ilustracja przedstawia wagę hydrostatyczną Westphala-Mohra, która jest używana do wyznaczania gęstości cieczy.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Gęstość to właściwość fizyczna określająca, jaka masa przypada na jednostkę objętości. Przyrządy stosowane w praktyce przemysłu chemicznego do szybkiej kontroli cieczy są wyskalowane właśnie do wyznaczania gęstości. Pozostałe odpowiedzi dotyczą innych pomiarów i wymagają innych typów przyrządów.

Pełne wyjaśnienie:

Gęstość jest jedną z podstawowych właściwości fizycznych substancji i w praktyce przemysłu chemicznego bardzo często służy do kontroli jakości oraz pośredniej oceny składu (np. stężenia roztworu). Przyrządy przedstawiane w zadaniach rozpoznawczych na rysunkach bywają wyposażone w skalę pozwalającą odczytać wartość gęstości dla badanej cieczy. Dlatego odpowiedź "Gęstość." jest właściwa.

Dlaczego pozostałe opcje są niepoprawne?

  • "Opór." dotyczy oporu elektrycznego, który wyznacza się przyrządami elektrycznymi (np. miernikami rezystancji) i wymaga podłączenia do obwodu. Nie jest to typowy pomiar wykonywany przyrządem do badania właściwości cieczy na stanowisku procesowym.
  • "Lepkość." opisuje "płynięcie" cieczy i mierzy się ją lepkościomierzami (np. kapilarnymi lub obrotowymi). Taki pomiar polega na ocenie przepływu/sił tarcia wewnętrznego, a nie na bezpośrednim odczycie skali gęstości.
  • "Twardość." odnosi się zwykle do materiałów stałych (badania wgłębnikiem) albo do twardości wody jako parametru chemicznego (związanego z jonami). W obu przypadkach stosuje się inne metody i aparaturę niż w przyrządach do wyznaczania gęstości.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli zadanie wymaga identyfikacji wielkości z rysunku, najpierw odpowiedz sobie, czy przyrząd służy do cieczy, ciał stałych czy obwodów elektrycznych. Dopiero potem dobierz właściwość: gęstość i lepkość dotyczą cieczy, ale są mierzone zupełnie innymi metodami.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Gęstość informuje, ile masy przypada na daną objętość (np. 1 m³ lub 1 cm³). W zakładzie chemicznym wykorzystuje się ją do kontroli jakości cieczy, wstępnej oceny stężenia roztworów i porównania partii surowca z wymaganiami technologii.
Najczęściej spotyka się gęstościomierze o odczycie ze skali (do kontroli szybkiej) oraz gęstościomierze elektroniczne w instalacjach. Dobór zależy od wymaganej dokładności, temperatury procesu, agresywności medium i tego, czy pomiar ma być laboratoryjny czy on-line.
Gęstość cieczy zwykle zmienia się z temperaturą, bo zmienia się ich objętość. Dlatego w praktyce pomiarowej trzeba znać temperaturę próbki albo stosować przeliczenia/kompensację. Bez tego można błędnie ocenić np. stężenie roztworu lub zgodność dostawy surowca.
Pomiar gęstości kojarz z odczytem ze skali związanej z "ciężarem" cieczy i relacją masa–objętość. Pomiar lepkości zwykle wiąże się z przepływem w kapilarze, opadaniem kulki albo oporem ruchu w układzie obrotowym. To inne zjawiska i inne konstrukcje przyrządów.
Opór elektryczny mierzy się metodami elektrycznymi, przez podłączenie miernika do elementu/układu. Przyrządy do gęstości służą do właściwości fizycznych cieczy, a nie do pomiarów elektrycznych. Na egzaminie to typowa "pułapka" polegająca na myleniu działów pomiarów.
Twardość najczęściej dotyczy materiałów stałych (odporność na wgłębienie) albo parametru wody związanego ze składem jonowym. W obu ujęciach stosuje się inne metody (wgłębniki, testy miareczkowe, paski) niż w przyrządach służących do odczytu gęstości cieczy.
Typowe błędy to odczyt pod złym kątem (paralaksa), nieuwzględnienie menisku, brak stabilizacji temperatury próbki oraz użycie przyrządu poza zakresem skali. Na egzaminie warto pamiętać, że sama identyfikacja wielkości to jedno, a poprawny odczyt to drugie.
Kontrolę gęstości wykonuje się m.in. przy przygotowaniu roztworów, w trakcie mieszania, podczas rozcieńczania lub zagęszczania, a także przy odbiorze surowca. Zmiana gęstości może sygnalizować odchylenie stężenia, zanieczyszczenie albo błąd dozowania.
Pomagają: obecność skali z jednostkami typowymi dla gęstości, konstrukcja wskazująca na użycie w cieczy oraz sposób pracy polegający na odczycie wartości z podziałki. W zadaniach rozpoznawczych to właśnie te cechy odróżniają go od mierników lepkości czy twardości.
Najlepiej uczyć się zestawami: przyrząd → mierzona wielkość → zastosowanie. Warto przejrzeć karty katalogowe i fotografie typowych urządzeń z laboratoriów i instalacji (gęstość, lepkość, pH, temperatura, ciśnienie). Ćwicz też eliminowanie odpowiedzi z innych dziedzin.
info

Około 63% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

Specjaliści zwracają uwagę: "Gęstość to właściwość fizyczna określająca, jaka masa przypada na jednostkę objętości."

Źródła:

  • Encyclopaedia Britannica: "Density" (hasło i definicja) https://www.britannica.com/science/density - accessed 2026-02-27
  • IUPAC Compendium of Chemical Terminology (Gold Book): "density" (termin i znaczenie) https://goldbook.iupac.org/terms/view/D01590 - accessed 2026-02-27

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty z metrologii przemysłowej dla kierunków chemicznych
  • Instrukcje/DTR i karty katalogowe przyrządów do pomiaru gęstości stosowanych w zakładach chemicznych
  • Materiały szkolne z podstaw fizyki technicznej (właściwości fizyczne substancji i metody ich pomiaru)

Aktualizacja pytania: 03.04.2026



Aktualizacja pytania: 03.04.2026
📡 Brak połączenia internetowego