KWALIFIKACJA CHM4 - CZERWIEC 2015

PYTANIE NR 18.
Lepkość dynamiczną cieczy wyznacza się za pomocą
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Lepkość dynamiczną (miarę oporu przepływu cieczy) wyznacza się wiskozymetrem, np. typu Höpplera, który wykorzystuje metodę opadającej kulki w cieczy. Areometry Ballinga i Trallesa służą do oceny gęstości/stężenia, a waga hydrostatyczna opiera się na pomiarach wyporu, nie lepkości.

Pełne wyjaśnienie:

Lepkość dynamiczna to wielkość fizyczna opisująca opór wewnętrzny cieczy przeciwko odkształceniu (ścinaniu) podczas przepływu. W praktyce przemysłu chemicznego jest to parametr kluczowy m.in. dla doboru pomp, oceny mieszalności oraz kontroli jakości (czy partia surowca/produktu ma właściwą "gęstość płynięcia").

Do wyznaczania lepkości dynamicznej stosuje się wiskozymetry. Wiskozymetr Höpplera jest klasycznym przykładem przyrządu wykorzystującego metodę opadającej kulki: kulka porusza się w cieczy, a jej prędkość (w określonych warunkach geometrycznych i temperaturowych) jest powiązana z lepkością. To właśnie charakter pomiaru – zależny od oporu ruchu w cieczy – odpowiada definicji lepkości.

Pozostałe odpowiedzi są mylące, bo dotyczą innych właściwości cieczy:

  • Areometr Ballinga to rodzaj areometru (hydrometru) wykorzystywanego do określania gęstości lub stężenia roztworów (np. w skali związanej z cukromierzami). Mierzy wypór i zanurzenie pływaka, a nie opór przepływu.
  • Waga hydrostatyczna służy do pomiarów opartych o siłę wyporu i różnice mas w powietrzu i w cieczy; typowo wykorzystuje się ją do wyznaczania gęstości lub powiązanych parametrów, nie lepkości.
  • Areometr Trallesa również jest areometrem używanym do oceny stężenia/gęstości (często kojarzony z pomiarami zawartości alkoholu). Zasada działania znów opiera się na wyporze, więc nie odpowiada pomiarowi lepkości.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy w pytaniu pojawia się "lepkość", szukaj odpowiedzi z rdzeniem wiskozymetr. Gdy pojawia się "gęstość" lub "stężenie", częściej właściwe są areometry lub metody hydrostatyczne. Zawsze pamiętaj, że lepkość jest silnie zależna od temperatury, więc w praktyce pomiar wymaga stabilnych warunków temperaturowych.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Lepkość dynamiczna to miara oporu wewnętrznego cieczy przeciwko płynięciu (tarcia wewnętrznego). Im większa lepkość, tym trudniej ciecz przepływa i tym większych sił wymaga mieszanie lub pompowanie. W praktyce zawsze uwzględnia się wpływ temperatury na wynik.
Wiskozymetr Höpplera wykorzystuje metodę opadającej kulki: kulka porusza się w cieczy w rurce o określonej geometrii, a czas/prędkość jej ruchu zależy od lepkości. Zmierzone wartości, po uwzględnieniu parametrów układu i temperatury, pozwalają wyznaczyć lepkość dynamiczną.
Areometr (hydrometr) działa na zasadzie wyporu: zanurza się w cieczy na głębokość zależną od gęstości. To pomiar gęstości lub stężenia (pośrednio), a nie oporu przepływu. Lepkość dotyczy tarcia wewnętrznego podczas ruchu cieczy, więc wymaga wiskozymetru.
Areometr Ballinga jest używany do oceny gęstości lub stężenia roztworów w skalach technologicznych (często kojarzony z pomiarami roztworów cukrów). Wskazanie wynika z zanurzenia pływaka, czyli z zależności od gęstości, a nie od lepkości dynamicznej.
Areometr Trallesa to areometr stosowany do określania gęstości/stężenia w określonych zastosowaniach (często kojarzony z roztworami alkoholu). Zasada działania jest hydrostatyczna: im większa gęstość cieczy, tym mniejsze zanurzenie. Nie jest to metoda pomiaru lepkości.
Nie. Waga hydrostatyczna wykorzystuje różnice wskazań masy (w powietrzu i w cieczy) oraz siłę wyporu. Najczęściej używa się jej do wyznaczania gęstości lub wielkości z nią powiązanych. Lepkość dynamiczna wymaga pomiaru oporu przepływu, więc stosuje się wiskozymetry.
Temperatura ma bardzo duży wpływ na lepkość: dla wielu cieczy wzrost temperatury powoduje spadek lepkości (ciecz "rzadsza"), a spadek temperatury ją zwiększa. Dlatego w praktyce laboratoryjnej pomiar lepkości wykonuje się przy kontrolowanej i podanej temperaturze, aby wyniki były porównywalne.
Lepkość dynamiczna dotyczy oporu ścinania i jest mierzona wiskozymetrami (np. metoda opadającej kulki). Lepkość kinematyczna jest ilorazem lepkości dynamicznej i gęstości, więc łączy dwa pojęcia. W pytaniach egzaminacyjnych słowo "dynamiczna" zwykle kieruje do wiskozymetru.
Najczęstszy błąd to pomylenie lepkości z gęstością i wybór areometru, bo "też jest do cieczy". Drugi błąd to ignorowanie temperatury i przekonanie, że wynik nie zależy od warunków. Pomaga pytanie kontrolne: czy przyrząd mierzy opór przepływu, czy tylko wypór/zanurzenie?
Pomiar lepkości jest ważny m.in. przy kontroli jakości surowców i produktów (oleje, roztwory, polimery, zawiesiny), doborze pomp i parametrów rurociągów oraz ustawianiu mieszadeł. Zbyt duża lepkość może powodować problemy z transportem, ogrzewaniem i efektywnym mieszaniem.
info

Około 66% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że lepkość dynamiczną (miarę oporu przepływu cieczy) wyznacza się wiskozymetrem, np. typu Höpplera, który wykorzystuje metodę opadającej kulki w cieczy.

Źródła:

  • Wikipedia (PL): "Wiskozymetr" – opis przyrządów do pomiaru lepkości, w tym typów wiskozymetrów. https://pl.wikipedia.org/wiki/Wiskozymetr (dostęp: 2026-03-01)
  • Wikipedia (EN): "Falling sphere viscometer" – zasada metody opadającej kulki stosowanej m.in. w wiskozymetrach typu Höpplera. https://en.wikipedia.org/wiki/Falling_sphere_viscometer (dostęp: 2026-03-01)
  • Wikipedia (PL): "Areometr" – informacja, że areometry/hydrometry służą do pomiaru gęstości cieczy (a nie lepkości). https://pl.wikipedia.org/wiki/Areometr (dostęp: 2026-03-01)

Materiały:

  • Podręczniki z metrologii i pomiarów w przemyśle chemicznym (działy: lepkość, reologia, metody wiskozymetryczne)
  • Instrukcje obsługi i karty katalogowe wiskozymetrów (np. metoda opadającej kulki) stosowanych w laboratoriach zakładowych
  • Materiały dydaktyczne z fizykochemii/reologii cieczy (wpływ temperatury na lepkość, znaczenie doboru metody)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego