KWALIFIKACJA MTL5 - CZERWIEC 2019

PYTANIE NR 6.
Oblicz, ile kg cynku zostanie zużytych w trakcie kąpielowego ocynkowania 1 000 m2 cienkiej blachy stalowej z obu stron, jeżeli grubość warstwy cynku powinna wynosić 25 µm, a gęstość cynku wynosi 7 134 kg/m3
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Ocynkowanie z obu stron oznacza pole 2 000 m2. Grubość 25 µm = 25×10-6 m. Objętość powłoki: V = 2 000·25×10-6 = 0,05 m3. Masa: m = ρ·V = 7 134·0,05 = 356,70 kg, więc poprawna jest wartość 356,70 kg.

Pełne wyjaśnienie:

W ocynkowaniu kąpielowym (ogniowym) zużycie cynku dla danej partii można oszacować, licząc objętość powłoki, a następnie przeliczając ją na masę z użyciem gęstości.

Krok 1: powierzchnia cynkowana.
Podano 1 000 m2 blachy, ale warstwa ma być nałożona z obu stron. To oznacza, że cynkowana jest powierzchnia 2×1 000 m2 = 2 000 m2.

Krok 2: grubość warstwy w metrach.
25 µm to 25×10-6 m (mikrometr to jedna milionowa metra). Zatem t = 0,000025 m.

Krok 3: objętość powłoki.
Objętość cienkiej warstwy obliczamy jak prostopadłościan: V = A·t.
V = 2 000 m2 · 25×10-6 m = 50 000×10-6 m3 = 0,05 m3.

Krok 4: masa cynku.
m = ρ·V = 7 134 kg/m3 · 0,05 m3 = 356,70 kg.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • 35,67 kg – typowy skutek pomylenia skali (np. błędne przeliczenie mikrometrów) albo "zgubienia zera" w notacji wykładniczej, co daje wynik ~10 razy mniejszy.
  • 178,35 kg – wynik dokładnie o połowę mniejszy od poprawnego, co wskazuje na pominięcie warunku "z obu stron" i policzenie tylko 1 000 m2.
  • 17,84 kg – wynik bardzo zaniżony, zwykle powstaje przez podwójny błąd: jednoczesne nieprawidłowe przeliczenie µm oraz nieuwzględnienie obu stron.

Wskazówka egzaminacyjna: w zadaniach o powłokach zawsze sprawdź (1) czy powłoka jest z jednej czy z dwóch stron, (2) czy grubość jest w µm/mm, oraz (3) czy gęstość jest w kg/m3. Te trzy miejsca najczęściej generują pomyłki.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Najpierw oblicz objętość powłoki: V = A · t, gdzie A to cynkowana powierzchnia (m2), a t to grubość w metrach. Potem przelicz objętość na masę: m = ρ · V, gdzie ρ to gęstość cynku (kg/m3).
Bo cynk nakłada się na dwie niezależne powierzchnie: stronę górną i dolną. Jeśli blacha ma 1 000 m2 "z jednej strony", to realnie cynkowana powierzchnia wynosi 2 000 m2. Pominięcie tego warunku daje wynik dokładnie o połowę za mały.
Mikrometr (µm) to jedna milionowa metra: 1 µm = 10-6 m. Dlatego 25 µm = 25 × 10-6 m = 0,000025 m. Ten krok jest kluczowy, bo błąd w prefiksach zwykle zmienia wynik 10–1000 razy.
Najczęściej: (1) nieuwzględnienie obu stron blachy, (2) zła zamiana µm na m, (3) pomyłki w potęgach dziesięciu podczas mnożenia, (4) podstawienie gęstości w złych jednostkach. Warto robić szybki "test sensowności" wyniku (czy rząd wielkości pasuje).
W zadaniach egzaminacyjnych przyjmuje się zwykle wartość podaną w treści i z niej trzeba korzystać. W praktyce gęstość zależy m.in. od temperatury, ale do obliczeń technologicznych i szkolnych stosuje się wartości tablicowe. Jeśli w zadaniu jest podana liczba, traktuj ją jako obowiązującą.
Traktujesz warstwę jak "płaski prostopadłościan": V = A · t. Pole A liczysz w m2, a grubość t koniecznie w metrach. Przykładowo 2 000 m2 i 25×10-6 m daje V = 0,05 m3. To prosty, ale bardzo użyteczny model w bilansach materiałowych.
W praktyce część cynku zostaje w kąpieli, w popiołach cynkowych, w żużlu lub na elementach oprzyrządowania. Zadanie egzaminacyjne zwykle liczy idealną masę powłoki z geometrii i gęstości, a nie realne straty technologiczne, chyba że podano współczynnik strat.
Zrób oszacowanie rzędu wielkości: 25 µm to bardzo cienka warstwa, więc objętość na 2 000 m2 będzie rzędu setnych m3 (tu 0,05). Gęstość ~7 000 kg/m3, więc masa ~0,05·7000 ≈ 350 kg. Jeśli wychodzi 20 kg lub 3000 kg, to sygnał błędu jednostek.
Najczęściej potrzebujesz: (1) powierzchni pokrywanej A, (2) grubości powłoki t, (3) gęstości materiału ρ. Czasem dochodzą: chropowatość, współczynnik strat, naddatek technologiczny, udział powierzchni niedostępnych. W zadaniach szkolnych zwykle wystarcza A, t i ρ.
To zależy od treści zadania. Jeśli nie ma informacji o krawędziach, otworach ani złożonej geometrii, standardowo przyjmuje się tylko powierzchnie płaskie (dwie strony blachy). W praktyce przemysłowej krawędzie i elementy złożone zwiększają powierzchnię i zużycie cynku.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 44% zdających egzamin. trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że ocynkowanie z obu stron oznacza pole 2 000 m2.

Źródła:

  • The Engineering ToolBox: "Zinc - Density" (wartość gęstości w kg/m3), https://www.engineeringtoolbox.com/zinc-d_1447.html - dostęp 2026-02-27
  • CRC Handbook of Chemistry and Physics (właściwości pierwiastków/metali, gęstość cynku; źródło tabelaryczne) — weryfikacja wymaga dostępu do konkretnej edycji/strony; użyto jako odniesienie ogólne
  • Wikipedia (EN): "Zinc" (infobox: density), https://en.wikipedia.org/wiki/Zinc - dostęp 2026-02-27

Materiały:

  • Podstawy metrologii i przeliczanie jednostek SI (ćwiczenia rachunkowe)
  • Podstawy technologii cynkowania ogniowego (opis procesu i pojęć: powłoka, grubość)
  • Tablice fizykochemiczne/metaloznawcze z gęstościami metali

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego