Zadanie jest typowym krótkim bilansem masy dla krystalizatora. Kluczowe są dwie informacje: strumień masy roztworu oraz uzysk krystalizacji podany jako "z 1000 kg roztworu otrzymuje się 250 kg NaNO3".
Krok 1: masa roztworu w czasie pracy
Masowe natężenie przepływu wynosi 250 kg/h. W ciągu 8 godzin przez aparat przepłynie więc:
m = 250 kg/h × 8 h = 2000 kg roztworu.
Krok 2: przeliczenie uzysku na współczynnik
Skoro z 1000 kg roztworu uzyskuje się 250 kg kryształów, to na 1 kg roztworu przypada:
250/1000 = 0,25 kg stałego NaNO3 na 1 kg roztworu.
Krok 3: masa produktu stałego
Dla 2000 kg roztworu masa uzyskanych kryształów wynosi:
2000 kg × 0,25 = 500 kg stałego NaNO3.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?
- "250 kg" zwykle wynika z zakotwiczenia na liczbie 250 z treści (albo pominięcia czasu 8 h). To nie jest produkcja w 8 godzin, tylko wartość strumienia lub uzysk z 1000 kg.
- "1000 kg" może wynikać z błędnego przyjęcia, że w 8 h przepływa 1000 kg roztworu albo z pomylenia, że 1000 kg to masa produktu. W treści 1000 kg dotyczy roztworu odniesienia, nie wyniku.
- "2000 kg" to poprawnie policzona masa roztworu po 8 h, ale to nadal nie jest masa kryształów. Brakuje przeliczenia uzysku (0,25).
Wskazówka egzaminacyjna: w zadaniach typu "ile produktu w czasie" zawsze wykonaj kolejno: (1) strumień × czas = masa/ilość surowca, (2) zastosuj uzysk/proporcję do przeliczenia na produkt.
