KWALIFIKACJA ELE10 - STYCZEŃ 2024

PYTANIE NR 21.
Woda w zasobniku ciepła o pojemności 200 dm3 wychładza się przez noc o 10o C. Ciepło właściwe wody 4190 (J/kg*K). Straty energii z tym związane wynoszą
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Korzystamy ze wzoru Q = m·c·ΔT. Dla 200 dm3 wody przyjmujemy masę ok. 200 kg. Przy spadku temperatury o 10 K: Q = 200·4190·10 = 8 380 000 J. Po przeliczeniu na kJ (dzielimy przez 1000) otrzymujemy 8380 kJ. Pozostałe odpowiedzi mają błędną skalę lub jednostkę.

Pełne wyjaśnienie:

Straty energii wynikające z nocnego wychłodzenia wody w zasobniku liczymy jak ilość ciepła oddaną przez wodę:

Q = m · c · ΔT

  • m – masa wody [kg]
  • c – ciepło właściwe wody 4190 J/(kg·K)
  • ΔT – spadek temperatury (różnica), tutaj 10 K (różnica 10 °C jest równoważna 10 K)

Krok 1: objętość → masa. Pojemność 200 dm3 to 200 litrów. Dla wody w typowych warunkach przyjmuje się w zadaniach szkolnych, że 1 dm3 ≈ 1 kg, więc m ≈ 200 kg.

Krok 2: obliczenie energii w dżulach.
Q = 200 kg · 4190 J/(kg·K) · 10 K = 8 380 000 J.

Krok 3: przeliczenie J → kJ.
1 kJ = 1000 J, więc 8 380 000 J / 1000 = 8380 kJ.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • "8,38 kJ" – to wynik zaniżony o czynnik 1000 (pomyłka w skali/przedrostkach SI).
  • "8,38 kWh" – to inna jednostka energii; po poprawnym przeliczeniu 8380 kJ odpowiada ok. 2,33 kWh, więc 8,38 kWh jest zbyt duże.
  • "8380 kWh" – błąd jednostki i skali naraz; taka wartość byłaby ogromna jak na 200 litrów wody i spadek o 10 K.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze sprawdź, czy końcowa jednostka pasuje do pytania (kJ/J) i czy wynik ma sens fizyczny (tu rząd kilku MJ jest typowy).

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Stosuje się wzór Q = m·c·ΔT. Najpierw wyznacz masę wody (z objętości i gęstości), potem podstaw ciepło właściwe i różnicę temperatur. Na końcu przelicz jednostki, np. z J na kJ dzieląc przez 1000.
To szkolne przybliżenie wynikające z tego, że gęstość wody jest bliska 1 kg/dm3 w typowych warunkach. Ułatwia szybkie rachunki na egzaminie. W bardziej dokładnych obliczeniach gęstość zależy od temperatury.
Oznacza to, że aby podnieść temperaturę 1 kg wody o 1 K, trzeba dostarczyć ok. 4190 J energii. Analogicznie, gdy 1 kg wody ochładza się o 1 K, oddaje ok. 4190 J energii do otoczenia.
Użyj zależności: 1 kJ = 1000 J. Jeśli masz wynik w J, dzielisz przez 1000, aby otrzymać kJ. Odwrotnie, gdy chcesz przejść z kJ na J, mnożysz przez 1000.
Tak, gdy mówimy o różnicy temperatur (ΔT), to 1 °C zmiany odpowiada 1 K zmiany. Nie wolno jednak mylić tego z temperaturą bezwzględną w kelwinach. Wzór Q=m·c·ΔT używa właśnie różnicy.
kWh jest jednostką energii często używaną w rozliczeniach energii elektrycznej, a w termice zwykle podaje się J lub kJ. Da się przeliczyć, ale łatwo o błąd skali. Najpierw policz w J/kJ, a dopiero potem ewentualnie przelicz na kWh.
Najczęściej: pomylenie kJ z kWh, zgubienie czynnika 1000 przy J↔kJ, błędne wyznaczenie masy z dm3, oraz traktowanie temperatury jako wartości bezwzględnej zamiast różnicy ΔT. Pomaga zapis jednostek przy każdym kroku.
200 litrów to ok. 200 kg wody. Spadek o 10 K to spora zmiana, więc energia będzie rzędu kilku MJ. Gdy wynik wychodzi w pojedynczych kJ lub w tysiącach kWh, to sygnał, że zaszła pomyłka w skali lub jednostkach.
Gdy ocenia się izolację termiczną zasobnika CWU lub bufora, dobiera moc źródła ciepła, planuje harmonogram ładowania (np. noc/dzień), albo szacuje koszty eksploatacji. To typowe w węzłach cieplnych i kotłowniach.
Użyj przelicznika 1 kWh = 3,6 MJ = 3600 kJ. Zatem 8380 kJ / 3600 ≈ 2,33 kWh. Ten krok wykonuj dopiero po poprawnym obliczeniu energii w J lub kJ, aby uniknąć błędów jednostek.
info

Około 64% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

Według specjalistów z branży: "Korzystamy ze wzoru Q = m·c·ΔT."

Źródła:

  • Wikipedia (PL) – "Ciepło właściwe" (definicja i jednostki J/(kg·K)): https://pl.wikipedia.org/wiki/Ciep%C5%82o_w%C5%82a%C5%9Bciwe (dostęp: 2026-03-01)
  • Wikipedia (PL) – "Dżul" (przedrostki i przeliczenia, m.in. kJ = 1000 J): https://pl.wikipedia.org/wiki/D%C5%BCul (dostęp: 2026-03-01)
  • Wikipedia (PL) – "Gęstość" oraz zależność m=ρ·V (podstawy przeliczenia objętości na masę): https://pl.wikipedia.org/wiki/G%C4%99sto%C5%9B%C4%87 (dostęp: 2026-03-01)

Materiały:

  • Podręczniki do fizyki/termiki: dział "ciepło właściwe" i "kalorymetria"
  • Materiały dydaktyczne z podstaw energetyki cieplnej (bilans ciepła, straty w zasobnikach)
  • Karty katalogowe zasobników/buforów ciepła (parametry izolacji i straty postojowe)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego