KWALIFIKACJA MEC3 + MEC5 + MEC8 + MEC9 - CZERWIEC 2007

PYTANIE NR 37.
Silnik hydrauliczny jest zasilany olejem w ilości 0,002 m3/s, ciśnieniem 8 MPa. Na wylocie silnika ciśnienie oleju wynosi 1 MPa. Jaka jest moc tego silnika?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Moc hydrauliczna (teoretyczna) wynika z P = Q·Δp, gdzie Δp to spadek ciśnienia na silniku. Tu Δp = 8 MPa − 1 MPa = 7 MPa = 7·10^6 Pa. Zatem P = 0,002 m3/s · 7·10^6 Pa = 14 000 W. Brak danych o sprawności oznacza, że nie korygujemy wyniku o straty.

Pełne wyjaśnienie:

W tego typu zadaniach wyznacza się moc hydrauliczną przekazywaną przez strumień oleju na silnik. Dla przepływu objętościowego Q oraz spadku ciśnienia Δp obowiązuje zależność:

P = Q · Δp

Kluczowe jest, że do obliczeń nie bierze się samego ciśnienia zasilania, tylko różnicę ciśnień pomiędzy wlotem i wylotem silnika (to ona odpowiada za użyteczną część energii strumienia).

Krok 1: spadek ciśnienia
Δp = pwej − pwyj = 8 MPa − 1 MPa = 7 MPa.

Krok 2: konwersja jednostek
1 MPa = 106 Pa, więc 7 MPa = 7 · 106 Pa.

Krok 3: podstawienie do wzoru
P = 0,002 m3/s · 7 · 106 Pa = 14 000 W.

Odpowiedź "14 000 W" jest poprawna, bo uwzględnia zarówno spadek ciśnienia (7 MPa), jak i właściwą konwersję MPa→Pa.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • "1 400 W" zwykle wynika z błędu rzędu wielkości (np. pominięcie części zer w przeliczeniu MPa na Pa) albo z błędnego założenia mniejszego spadku ciśnienia.
  • "24 000 W" może wynikać z użycia niewłaściwego spadku ciśnienia (np. błędne odjęcie) albo z pomylenia przepływu (np. 0,0034 m3/s zamiast 0,002 m3/s) – w treści jednak takie dane nie występują.
  • "34 000 W" najczęściej jest skutkiem policzenia mocy z ciśnienia zasilania (8 MPa) i jeszcze większego błędu jednostek lub arytmetyki; dla podanych danych taka wartość nie wynika z P=Q·Δp.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w zadaniu podano ciśnienie na wylocie, to prawie zawsze chodzi o policzenie Δp. Sprawność silnika uwzględnia się dopiero wtedy, gdy jest podana (np. Pużyteczna=η·Q·Δp).

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Najczęściej liczy się moc hydrauliczną: P = Q · Δp, gdzie Q to przepływ objętościowy, a Δp to spadek ciśnienia na silniku (wlot minus wylot). Uważaj na jednostki: MPa trzeba przeliczyć na Pa (1 MPa = 10^6 Pa).
Silnik "zużywa" energię wynikającą z różnicy ciśnień między wejściem i wyjściem. Ciśnienie na wylocie nie znika – nadal istnieje w układzie, więc nie może w całości zamieniać się na moc. Dlatego stosuje się Δp = pwej − pwyj.
MPa to megapascal, czyli milion paskali. Do wzoru na moc w SI najlepiej używać paskali: 1 MPa = 1 000 000 Pa = 10^6 Pa. Typowy błąd na egzaminie to potraktowanie MPa jak Pa, co zaniża wynik milion razy.
Tylko wtedy, gdy zadanie podaje sprawność lub prosi o moc użyteczną na wale. Gdy brak danych o sprawności, standardowo liczy się moc teoretyczną strumienia oleju: P = Q · Δp. Sprawność służy później do korekty na straty.
Sprawdź jednostki i sens fizyczny: duże spadki ciśnienia (kilka MPa) przy przepływie rzędu tysięcznych m3/s dają zwykle moce w kilku–kilkunastu kW. Jeśli wychodzi 1,4 kW lub 14 MW, to prawie na pewno jest błąd w konwersji MPa albo w Δp.
Najczęściej: (1) użycie ciśnienia zasilania zamiast spadku ciśnienia, (2) brak przeliczenia MPa→Pa, (3) pomylenie przecinka w przepływie (0,002 vs 0,02), (4) dopisywanie sprawności mimo braku danych. Każdy z tych błędów zmienia wynik wielokrotnie.
Gdy dobiera pompę, przewody i silnik hydrauliczny do napędu maszyny lub modernizuje układ. Obliczenie P = Q·Δp pozwala wstępnie ocenić, czy układ dostarczy wymaganą moc oraz czy spadki ciśnienia nie są zbyt duże (co wskazuje na straty lub zatory).
Tylko w szczególnym przypadku, gdy wiadomo, że ciśnienie na wylocie jest bliskie zeru względem przyjętego odniesienia (np. powrót do zbiornika bez nadciśnienia). W zadaniach egzaminacyjnych, jeśli podano ciśnienie na wylocie, należy je uwzględnić, licząc Δp.
Przepływ Q ma jednostkę m3/s, a ciśnienie Δp ma jednostkę Pa, czyli N/m2. Iloczyn daje (m3/s)·(N/m2)=N·m/s, czyli W (wat). To dobry test kontrolny: jeśli wychodzą "dziwne" jednostki, gdzieś jest błąd w danych lub przeliczeniach.
Zrób kontrolę w dwóch krokach: (1) policz Δp w MPa i zamień na Pa (dopisz 6 zer), (2) pomnóż przez Q. Przy Q=0,002 to wygodne: mnożysz przez 2 i dzielisz przez 1000. Dla 7·10^6 dostajesz 14·10^3, czyli 14 000 W.
info

Około 42% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "Moc hydrauliczna (teoretyczna) wynika z P = Q·Δp, gdzie Δp to spadek ciśnienia na silniku."

Źródła:

  • Wikipedia: Hydraulic power (wzór P = p·Q) https://en.wikipedia.org/wiki/Hydraulic_power - accessed 2026-02-27
  • Wikipedia: Pascal (jednostka ciśnienia, relacja do MPa) https://en.wikipedia.org/wiki/Pascal_(unit) - accessed 2026-02-27
  • The Engineering ToolBox: Hydraulic Power https://www.engineeringtoolbox.com/hydraulic-power-d_114.html - accessed 2026-02-27

Materiały:

  • Materiały dydaktyczne z hydrauliki siłowej (dział: moc i sprawność układów hydraulicznych)
  • Zadania rachunkowe z przeliczania jednostek ciśnienia i przepływu
  • Tablice jednostek SI i przeliczniki dla Pa/MPa/bar

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego