VEGYIPARI ALAPISMERETEK

ÉRETTSÉGI VIZSGA ● 2009. május 22.

Vegyipari alapismeretek

emelt szint Javítási-értékelési útmutató 0801

VEGYIPARI ALAPISMERETEK

EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI VIZSGA

JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

OKTATÁSI ÉS KULTURÁLIS MINISZTÉRIUM

Vegyipari alapismeretek — emelt szint

Javítási-értékelési útmutató

Fontos tudnivalók A számítási feladatoknál a megadott részpontszámok tovább nem bonthatók! Az írásbeli vizsgafeladatok pontszámainak összege csak egész szám lehet. Ha az írásbeli vizsga(rész) pontszáma nem egész szám, akkor a matematikai kerekítés szabályai szerint kell eljárni (az öttizedre vagy az a felett végződő pontszámokat felfelé, az öttized alattit pedig lefelé kerekítjük).

írásbeli vizsga 0801

2/7

2009. május 22.



Teszt jellegű feladatok 1.

feladat I.A

Maximális pontszám: 16 II.B

III.A

IV.C

V.A

VI.A

VII.D

VIII.B

Helyes válaszonként 2 pont. 2.

feladat

I. II.

Maximális pontszám: 24

B

2 pont Csillapított hajtásátvitel

Megcsúszhat

Hajtás közben szétkapcsolható

Merev tengelykapcsoló Gumidugós x tengelykapcsoló Dörzstárcsás x tengelykapcsoló 0 vagy 1 helyes jelölés 0 pont, 2 helyes jelölés 1 pont, 3 helyes jelölés

x 2 pont

III.

Helyesen megjelölt szelvények: A, C

2 pont

IV.

A) B) C)

1 pont 1 pont 1 pont

metszik egymást: párhuzamosak: kitérő helyzetűek:

kúpkerék pár homlok (normál) kerék pár csiga-csigakerék

V. A)

1

Ød1

B) FN

FS Ød2

vk1=vk2 FN

C)

2

D) E)

n1 > n2 vk1 = vk2

1 pont

vk1 = d1·π·n1 vk2 = d2·π·n2

1 pont

Helyesen berajzolt vektorok: (lsd. a rajzon)

1 pont

Fs = µ·FN

1 pont

1 pont

VI.

p0 p + h0 = 1 ρ⋅g ρ⋅g Abszolút nyomás: p1 = p0 + h0 · ρ·g

A) Bernoulli-egyenlet:

B) Bernoulli-egyenlet:

1 pont 2 x

v p0 p + h0 = 1 + ρ⋅g ρ ⋅ g 2⋅ g

Kiáramló folyadék sebessége: v =

VII.

1 pont

2·g·h0

A/1 B/2 C/2 D/1 E/2 0–2 helyes válasz: 0 pont, 3 helyes válasz: 1 pont,


3/7


2009. május 22.



4 helyes válasz: 2 pont, 5 helyes válasz: 3 pont

VIII. Mivel q =

λ s

⋅ ∆t = állandó, illetve hőellenállással felírva: q =

λ

∆t acél ∆t vízkő , és ∆t = 80 ºC = ∆tacél + ∆tvízkő = Racél 3 ⋅ Racél Innen: ∆tacél = 20 °C, illetve ∆tvízkő = 60 °C, a közbenső fali hőmérséklet: t’ = 80 °C. hőmérséklet Tw = áll. C

o

λ1 λ2

90

t' = 80 oC

80

1 pont 1 pont

hőmérséklet o C 10 0

vízkő

10 0

∆t ∆t , vagyis = s R

90 80

70

70

q = áll.

60 50

60

α2

α1

40

acélcső

30 20 10

t W= áll.

40 30 20 10

s1 s2

0

50

0

Jellegre helyes rajz:

1 pont

Hőfok pontos jelölése:

1 pont

Számítási feladatok 3.

feladat


A)

25 ºC-on: n(gázelegy) =

10 m 3 ⋅ 10 5 N ⋅ m −2 = 403,6 mol 298 K ⋅ 8,314 N ⋅ m ⋅ mol −1 K −1

parciális nyomás alapján: n(CH2Cl2) =

1 pont

57,2 kPa ⋅ 403,6 mol 100 kPa

n(CH2Cl2) = 230,9 mol

1 pont

n(levegő) = 172,7 mol

1 pont

–10 ºC-on a levegő parciális nyomása: p(levegő) = 100 kPa – 11,3 kPa = 88,7 kPa

1 pont

n(CH2Cl2) =

11,3 kPa ⋅ 172,7 mol = 22,0 mol marad gázfázisban. 88,7 kPa

1 pont

n(folyadék) = 230,9 – 22,0 = 208,9 mol kondenzál

1 pont

m(folyadék) = 208,9 mol · 85 g/mol = 17 757 g ≈ 17,76 kg

1 pont


4/7

2009. május 22.


B)

n(gőz) = 403,6 mol – 208,87 mol = 194,75 mol V=

4.


1 pont

194,75 mol ⋅ 8,314 N ⋅ m ⋅ mol −1 ⋅ K −1 ⋅ 263 K = 4,26 m3 5 −2 10 N ⋅ m

feladat

1 pont Maximális pontszám: 14

Na-formiát lúgosan hidrolizál, ezért K v ⋅ csó 10 −14 ⋅ 10 −1 = = 2,377·10–6 mol/dm3 [OH–] = −4 Ks 1,77 ⋅ 10 pOH = 5,62 A)

1 pont 1 pont

pH = 8,38 az eredeti oldatban.

1 pont

Tízszeres hígítás esetén: 10 −14 ⋅ 10 −2 = 7,5·10–7 mol/dm3 1,77 ⋅ 10 − 4 pOH = 6,12 pH = 7,88

[OH–] =

B)

C)

1 pont 1 pont

∆pH = 8,38 – 7,88 = 0,5

1 pont

HCl-oldat hozzáadásánál a formiát fele hangyasavvá alakul. c 0,025 = 1,77·10–4 mol/dm3 [H+] = Ks· sav = 1,77·10–4· csó 0,025 pH = 3,75 ∆pH = 8,38 – 3,75 = 4,63

1 pont

NaOH-oldat hozzáadásánál a só hidrolízise elhanyagolható: 0,05 = 0,025 mol/dm3 [OH–] = 2

pOH = 1,6

pH = 12,4

2 pont

B)


c(CS 2 ) = 588 c(víz)

A 2 dm3 vízben n(jód) =

A)

1 pont

feladat

K=

2 pont 1 pont

∆pH = 12,4 –8,38 = 4,02 5.

1 pont

1 pont

1,53 g = 0,00603 mol 253,8 g/mol

1 pont

x 0,15 588 = 0,006 − x 2

1 pont

x = 0,00587 mol oldódott át, maradt 0,00016 mol jód a vízben

1 pont

m = 0,00016 mol·253,8 g/mol = 0,041 g

1 pont

x 0,05 588 = 0,006 − x 2

1 pont


5/7

2009. május 22.



x = 0,0056 mol oldódott át, maradt 0,0004 mol a vízben.

1 pont

y 0,05 588 = 0,0004 − y 2

1 pont

y = 3,7·10–4 mol oldódott át, maradt 3·10–5 mol a vízben.

1 pont

z 0,05 588 = 3 ⋅ 10 −5 − z 2

1 pont

z = 2,8 · 10–5 mol oldódott át, maradt 2·10–6 mol jód a vízben. –6

1 pont

–4

m = 2·10 mol·253,8 g/mol = 5,07·10 g

6.

feladat

A)

Katód: Anód:

B)

1 mol Al leválasztásához 3·26,8 Ah töltésmennyiség kell.


2 Al3+ + 6 e– 3 O2– – 6 e–

12,15 kg Al-hoz x =

C)

1 pont

2 Al 3O


3 ⋅ 26,8 ⋅ 12,15 ⋅ 10 3 = 3,62·104 Ah töltésmennyiség kell. 27

1 pont

3,62 ⋅ 10 4 Ah A szükséges idő: t = = 0,362 h 10 5 A

1 pont

80%-os hatásfoknál: t = 0,452 h

1 pont

C + O2 = CO2, ill. 2 C + O2 = 2 CO

1 pont

Elfogyott szén anyagmennyisége: n =

6 ⋅ 10 3 g = 500 mol 12 g/mol

3 mol ⋅ 3,62 ⋅ 10 4 Ah = 675 mol O 6 ⋅ 26,8 Ah x mol szénből CO2 , (500 – x) mol szénből CO lesz 675 = 2x + (500 – x) x = 175 mol CO2 és 325 mol CO Keletkezett oxigén: n =

φ(CO) = 65% és φ(CO2) = 35%


1 pont 1 pont 1 pont 1 pont 1 pont 1 pont

6/7

2009. május 22.


7.

feladat

A)

Leadott hőáram:



Qle = c⋅mle⋅∆tle = c⋅mle (Tbe – Tki) =

4,2 ⋅ 500 ⋅ (80 − 65) = 8,75 kW 3600

Képlet felírása: Kiszámított érték: (A helyesen kiszámított érték a képlet felírása nélkül is 2 pont.) B)

1 pont 1 pont

A felvett hő: Qfel = Qle⋅0,9 = 8,75⋅0,9 = 7,875 kW

1 pont

Qfel = c⋅mfel⋅(tki – tbe), innen a hőfelvevő közeg kilépő hőmérséklete: tki = tbe+

Qfel 7875 W = 31,9 ºC = 15 + J 400 kg c ⋅ mfel 4200 ⋅ kg ⋅ °C 3600 s

Képlet felírása: Kiszámított érték: (A helyesen kiszámított érték a képlet felírása nélkül is 2 pont.) C)

1 pont 1 pont

A hőmérséklet lefutási diagram és a logaritmikus közepes hőmérséklet-különbség: ∆t n − ∆t k (80 − 15) − (65 − 31,9) = = 47,3 ºC ∆t n (80 − 15) ln ln ∆t k (65 − 31,9) Képlet felírása: Kiszámított érték: (A helyesen kiszámított érték a képlet felírása nélkül is 2 pont.)

∆tlog =

1 pont 1 pont

Tbe = 80 oC

tbe = 15 oC

Tki = 65 oC o 31,9 ºC tki ==31,87 C A

Jellegre helyes rajz: Hőmérsékletek helyes jelölése:

1 pont 1 pont

D)

A hőcserélő hőátadó felülete: A = d⋅π⋅l = 0,02⋅π⋅6 = 0,377 m2

1 pont

E)

A hőátbocsátási tényező értéke: W Qle 8750 W k= = = 490,7 2 2 0,377m ⋅ 47,3°C A ⋅ ∆t log m ⋅ °C Képlet felírása: Kiszámított érték: (A helyesen kiszámított érték a képlet felírása nélkül is 2 pont.)


7/7

1 pont 1 pont

2009. május 22.

VEGYIPARI ALAPISMERETEK

Recommend Documents