KWALIFIKACJA MTL5 - STYCZEŃ 2016

PYTANIE NR 13.
Określ zapotrzebowanie na minimalną ilość tlenku glinowego do produkcji 5 000 Mg aluminium w procesie elektrolizy, jeżeli zużycie Al2O3 wynosi 1,94-1,92 Mg na 1 Mg aluminium.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Minimalne zużycie Al2O3 odpowiada dolnej granicy podanego zakresu, czyli 1,92 Mg na 1 Mg aluminium. Dla 5 000 Mg Al obliczamy: 5 000 × 1,92 = 9 600 Mg. Dlatego poprawną odpowiedzią jest 9 600 Mg.

Pełne wyjaśnienie:

W zadaniu podano zużycie jednostkowe tlenku glinowego Al2O3 w przeliczeniu na 1 Mg wytworzonego aluminium: 1,94–1,92 Mg/Mg. Pytanie dotyczy minimalnej ilości surowca potrzebnej do zaplanowanej produkcji 5 000 Mg aluminium, więc należy przyjąć najmniejszą wartość z zakresu, czyli 1,92 Mg Al2O3 na 1 Mg Al.

Krok 1: wybór właściwej wartości zużycia
"Minimalna" = dolna granica przedziału → 1,92 Mg/Mg.

Krok 2: obliczenie zapotrzebowania całkowitego

Skoro na 1 Mg aluminium potrzeba 1,92 Mg Al2O3, to na 5 000 Mg aluminium potrzeba:

5 000 × 1,92 = 9 600 Mg

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • 1920 Mg – wynik odpowiadałby produkcji 1 000 Mg (bo 1 000 × 1,92 = 1 920). To typowy błąd skali (zgubione zero / błędnie przepisana wielkość produkcji).
  • 9700 Mg – nie wynika bezpośrednio z danych. Przy prostym mnożeniu wartości z zakresu przez 5 000 otrzymujemy 9 600 (dla minimum) lub 9 700 (dla 1,94). 9 700 byłoby związane z przyjęciem górnej granicy i dodatkowo zaokrągleniem w dół/niejednoznacznym doborem liczby.
  • 1940 Mg – to wartość zbliżona do zużycia na 1 Mg (1,94) przeniesiona błędnie na całą produkcję; mechanizm błędu to pomylenie "zużycia jednostkowego" z "zapotrzebowaniem całkowitym".

Wskazówka egzaminacyjna: gdy w danych jest przedział, a w pytaniu występuje słowo "minimalne/maksymalne", najpierw wybierz właściwą granicę, a dopiero potem licz zapotrzebowanie dla całej wielkości produkcji.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Wybierz dolną granicę zakresu (bo pytanie dotyczy minimum), a potem pomnóż ją przez planowaną produkcję aluminium. Przykład: 1,92 Mg/Mg × 5 000 Mg = 9 600 Mg. Kluczowe jest poprawne odczytanie słowa "minimalne".
To wskaźnik zużycia jednostkowego: ile tlenku glinowego potrzeba (średnio/technologicznie), aby wyprodukować 1 Mg aluminium. Nie jest to procent ani wydajność, tylko relacja mas surowca do masy produktu w danej technologii i warunkach pracy.
Bo "minimalna ilość" oznacza najmniejsze możliwe zużycie z podanego przedziału. 1,94 jest wartością większą, więc prowadzi do wyższego zapotrzebowania surowca (wariant mniej korzystny). Na egzaminie zawsze dopasuj granicę przedziału do słowa: minimum → dolna, maksimum → górna.
Najczęściej: (1) wybór złej granicy przedziału (min/max), (2) zgubienie zera w produkcji (np. 500 zamiast 5000), (3) mylenie zużycia jednostkowego z całkowitym, (4) przypadkowe zaokrąglanie bez uzasadnienia. Pomaga zapis działań z jednostkami Mg/Mg.
W tej formie nie: dane technologiczne (zużycie Mg/Mg) są podane wprost, więc liczy się poprawne użycie wskaźnika i rachunek proporcjonalny. Znajomość stechiometrii jest przydatna do rozumienia, skąd biorą się wartości teoretyczne, ale tu nie jest konieczna do obliczeń.
Oceń rząd wielkości: skoro zużycie jest bliskie 2 Mg Al2O3 na 1 Mg Al, to dla 5 000 Mg Al wynik powinien być blisko 10 000 Mg. Otrzymane 9 600 Mg jest więc logiczne. Wyniki rzędu 1 900 Mg oznaczają zwykle błąd skali.
Minimalne zużycie bywa używane do wyznaczenia dolnej granicy zapotrzebowania i planowania "w idealnych warunkach". Maksymalne jest bezpieczniejsze w logistyce (zapas, ryzyko). W produkcji często planuje się wariant bazowy (średni) i wariant pesymistyczny (górna granica).
W Polsce 1 Mg = 1 tona metryczna (1000 kg), więc liczbowo wartości są równe. Najważniejsze to konsekwentnie trzymać jedną jednostkę w całym obliczeniu. Jeśli pojawiają się kilogramy, wtedy dopiero potrzebne są przeliczenia (1 Mg = 1000 kg).
Jeśli dane są podane z dwoma miejscami po przecinku i wynik wychodzi "równo" (jak 5 000 × 1,92), zwykle nie ma potrzeby zaokrąglania. Gdy wychodzą ułamki, zaokrąglaj zgodnie z poleceniem lub przyjmij typowe zaokrąglenie do pełnych Mg, ale zachowaj spójność.
Sformułowanie "zużycie X Mg na 1 Mg produktu" oznacza wskaźnik mnożony przez wielkość produkcji. Dzieli się wtedy, gdy szuka się produkcji z danego zapasu. Tu szukasz zapotrzebowania na surowiec dla 5 000 Mg aluminium, więc mnożysz.
info

Statystycznie 61% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

Według specjalistów z branży: "Minimalne zużycie Al2O3 odpowiada dolnej granicy podanego zakresu, czyli 1,92 Mg na 1 Mg aluminium."

Źródła:

  • Wikipedia: "Hall–Héroult process" (równanie reakcji i opis procesu) https://en.wikipedia.org/wiki/Hall%E2%80%93H%C3%A9roult_process - dostęp 2026-02-18
  • Wikipedia: "Aluminium oxide" (wzór chemiczny Al2O3 jako tlenek glinu) https://en.wikipedia.org/wiki/Aluminium_oxide - dostęp 2026-02-18
  • ChemLibreTexts: "Stoichiometry" (zasady obliczeń stechiometrycznych i przeliczeń ilościowych) https://chem.libretexts.org/Bookshelves/General_Chemistry/Map%3A_Chemistry_-_The_Central_Science_(Brown_et_al.)/03%3A_Stoichiometry_of_Formulas_and_Equations - dostęp 2026-02-18

Materiały:

  • Podstawy bilansów materiałowych w procesach metalurgicznych (skrypty/rozdziały o zużyciach jednostkowych)
  • Materiały dydaktyczne o procesie Hall-Héroulta (reakcje, surowce, wskaźniki zużycia)
  • Zadania rachunkowe z technologii metali lekkich (proporcje, zużycie surowców, wydajność)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego