Vegyipar ismeretek emelt szint 1711 ÉRETTSÉGI VIZSGA 2018. május 16. VEGYIPAR ISMERETEK EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ EMBERI ERŐFORRÁSOK MINISZTÉRIUMA
Útmutató a vizsgázók teljesítményének értékeléséhez (az értékelő tanárok részére) Ha a zárt jellegű feladatoknál (teszt) az összes lehetséges választ megjelöli a vizsgázó, akkor nem kap pontot. Ha a javítási-értékelési útmutatóban szereplő megoldások számánál több választ jelöl meg, akkor a többletválaszok számával a pontszámot csökkenteni kell. A feladatokra kapott pontszám nem lehet negatív. Tévesztés esetén helyes megoldásnak csak a vizsgázó egyértelmű javítása fogadható el. Fogalom meghatározása esetén a megoldásban aláhúztuk az ún. kulcsszavakat. Maximális pontszám csak akkor adható, ha a kulcsszavak maradéktalanul szerepelnek a vizsgázó megoldásában. A feladatok részmegoldása esetén, ha erre lehetőség van, akkor az adott feladat javítási/pontozási útmutatójában található meg a részpont értéke. A feladatokban elvárt példaírásnál több helyes megoldás is lehetséges. Ezeknél a feladatoknál a javítási-értékelési útmutatótól eltérő, egyéb helyes megoldás is elfogadható a ponthatáron belül. A számítást igénylő feladatoknál, ha a feladatmegoldás során felírt összefüggés hibás, akkor az ezekhez a lépésekhez tartozó további értékelési elemekre (pl. behelyettesítés, számítás, mértékegység stb.) pontszám nem adható. Amennyiben egy hibás részeredményt a további lépésekben a vizsgázó felhasznált, és az adott lépés elvégzése egyébként hibátlan, az így kapott eredményt a pontozás szempontjából helyes eredménynek kell tekinteni. A javítási-értékelési útmutatóban feltüntetett válaszokra kizárólag a megadott pontszámok adhatók. A megadott pontszámok további bontása csak ott lehetséges, ahol erre külön utalás van. Az így kialakult pontszámok csak egész pontok lehetnek. 1711 írásbeli vizsga 2 / 11 2018. május 16.
Méréstechnika 1. feladat 8 pont Írja a megfelelő betűjelet az adott méréstechnikával kapcsolatos fogalom előtti kipontozott részre! A mérés B mérési módszer C mérési eljárás D mérőműszer E etalon Helyes válaszonként 1- adható. A E B A C A D B Feladata meghatározni azt a számértéket, amely megmondja, hogy a mérendő mennyiség hányszorosa az egységül választott mértékegységnek. Valamely mérhető mennyiség mértékegységének megadására, megőrzésére vagy reprodukálására szolgáló eszköz, amely mértékegységének más mérőeszközre való továbbszármaztatására szolgál. Az elv, amely szerint a mérést megtervezzük és elvégezzük. Olyan feldolgozás, amely során a jeleket a mérés célkitűzésének megfelelő alakra hozzuk. A módszer, az eszköz és a mérést végző személy együttes tevékenysége. Információszerzés a megismerés eszköze. Fizikai mennyiség összehasonlítása a mértékegységgel (annak egységnyi mennyiségével). Olyan mérőeszköz, amelynél elmarad az információfeldolgozási funkció. A mérés elvégzéséhez szükséges, fő vonalakban leírt műveletek logikai sorrendje. 2. feladat 3 pont A mérési hiba az ideális mérési eredménytől (a valódi értéktől M) vett eltérés mértéke. Sorolja fel, melyek lehetnek a mérési hibák elsődleges okai! Helyes válaszonként 1- adható. megfigyelés, mérés körülményei mérőeszköz tulajdonságai külső zavarok Más szinoním fogalmak, a fogalmak körülírása is elfogadható teljes értékű megoldásként. 1711 írásbeli vizsga 3 / 11 2018. május 16.
3. feladat 7 pont Egy üvegszállal erősített műanyag szakítószilárdságának mérése során az alábbi táblázatba foglalt adatokat mértük: A sorozat átlaga: x0 = (99,7+99,8+99,9+100,0+2*100,1+2*100,2+100,4+100,6)/10 = 100,1 Mérés sorszáma R m(1) R m(2) R m(3) R m(4) R m(5) R m(6) R m(7) R m(8) R m(9) R m(10) Σ N/mm 2 100,2 99,9 100,1 100,1 100,2 100,6 100,4 99,7 99,8 100,0 1001 δ 2 0,01 0,04 0 0 0,01 0,25 0,09 0,16 0,09 0,01 0,66 δ 2 helyes kiszámítása minden mérésre Szakítószilárdság Σ értékének kiszámítása δ 2 szumma értékének kiszámítása 1 n 2 0,66 n i i= 1 10 s= δ = = 0,26 2 pont Az üvegszállal erősített műanyag mérési eredményének megadása: 100,1 ± 0,26 N/mm 2 A számítási részeredmények megadása nem szükséges, helyes végeredmény esetén megadható a feladatrészre adható maximális pontszám. 1711 írásbeli vizsga 4 / 11 2018. május 16.
Gépészeti alapismeretek 4. feladat 18 pont Az ábrán egy szállítóberendezést lát. A) Nevezze meg a szállítóberendezést! Centrifugál szivattyú Az örvényszivattyú is elfogadható teljes értékű megoldásként. B) Nevezze meg a szállítóberendezés ábrán jelölt részeit! 5 pont Helyes megnevezésenként 1- adható. C) Egészítse ki az alábbi mondatokat! 4 pont Helyes kiegészítésenként 1- adható. Az ábrán látható szivattyú áramlástani elven működik. A járókerék forgásával megnöveli a folyadék mozgási energiáját, majd ennek egy részét a szivattyúház nyomási energiává alakítja. D) Az ábrán látható szállítóberendezés (1 jelű ábra) párhuzamos (2 jelű ábra) és soros (3 jelű ábra) kapcsolásakor döntse el, hogy melyik jelű kapcsolásra vonatkoznak az alábbi állítások! 4 pont Helyes válaszonként 1- adható. A szállítómagasság kétszeresére nő: 3. (soros kapcsolás) A szállítómagasság nem változik: 2. (párhuzamos kapcsolás) A szállított folyadék mennyisége nem változik: 3. (soros kapcsolás) A szállított folyadék mennyisége kétszeresére nő: 2. (párhuzamos kapcsolás) Megoldásként elegendő vagy a számot, vagy a kapcsolás megnevezését beírni. 1711 írásbeli vizsga 5 / 11 2018. május 16.
E) Döntse el az alábbi állításokról, hogy igaz, hamis vagy a rendelkezésre álló információk alapján nem dönthető el! Válaszát a megfelelő téglalapba írt X jellel adja meg! 4 pont Helyes válaszonként 1- adható. Állítás Igaz Hamis Nem dönthet ő el a) Az A feladatban szereplő szivattyú folyadékszállítása fojtással nem módosítható. x b) A feladatban szereplő szivattyúkat elindítás előtt folyadékkal fel kell tölteni. x A többfokozatú szivattyúk folyadékszállítása c) nagyobb, mint az egyfokozatú szivattyúk x folyadékszállítása. d) A feladatban szereplő szivattyúk folyadékszállítása egyenletes. x Makromolekulák 5. feladat 15 pont Töltse ki az alábbi táblázatot! Helyes kitöltésenként 1- adható. Műanyag neve poli(vinilklorid) Monomer(ek) képlete A makromolekula elemi részlete A polimer képződésének folyamata CH 2 = CHCl [-CH 2 -CHCl-] n polimerizáció poliamid-66 HOOC-(CH 2 ) 4 - COOH H 2 N-(CH 2 ) 6 -NH 2 [-CO-(CH2)4-CO-NH-(CH2)6- NH-]n polikondenzáció poli-propilén CH2 = CH-CH3 [-CH 2 -CH-] n I CH 3 polimerizáció teflon CHF 2 = CHF 2 [-CHF 2 -CHF 2 -] n polimerizáció poli-butadién CH 2 = CH CH = CH 2 [-CH2-CH = CH-CH2-]n polimerizáció 1711 írásbeli vizsga 6 / 11 2018. május 16.
6. feladat 5 pont Számítsa ki a polietilén átlagos polimerizációs fokát, ha az átlagos moláris tömege 5,6*10 4 g/mol! Számítsa ki a monomer molekulatömegét! M (etén) = 28 g/mol Az átlagos polimerizációs fok: 5,6*10 4 g/mol/28 g/mol = 2000 Etén molekulatömegének meghatározása: Az összefüggés felírása és a behelyettesítés Helyes végeredmény 2 pont 2 pont Reológia 7. feladat 8 pont Jóllehet, a polimer ömledékek viselkedését a folyás- vagy viszkozitásgörbékkel kellene jellemezni, ezek meglehetősen költséges kimérése miatt a mai felhasználói gyakorlatban az ömledék folyóképességének jellemzésére nem azokat, hanem az úgynevezett MFI (MFR) (Melt Flow Index, Melt Flow Rate) értéket, az ömledék folyási indexét használjuk. a) Írja le, hogy mit jelent az MFI, az ömledék folyási indexe! 3 pont Egy szabványos kapillárison időegység alatt átáramló (vagy átfolyó) ömledék mennyisége grammban, adott hőmérsékleten és terhelés mellett. Kulcsszavanként 1- adható, ha a meghatározás a fenti mondat tartalmával azonos értelmű. b) Mit jelent a következő MFI(150; 2,16) = 3,4 érték? 4 pont 150 C-on, 2,16 kg-os súly terhelést alkalmazva 10 perc alatt 3,4 g ömledék áramlik át a szabványos kapillárison. Kulcsszavanként 1- adható, ha a meghatározás a fenti mondat tartalmával azonos értelmű. c) Az MFI értéket milyen céllal alkalmazzák széles körben a gyakorlatban? Az MFI értéket a gyakorlatban széles körben minőségellenőrzési célra használják. Helyes kulcskifejezés esetén. 1711 írásbeli vizsga 7 / 11 2018. május 16.
8. feladat 6 pont Egészítse ki a következő, a műanyagok reológiai tulajdonságait tartalmazó mondatokat! a) A műszeres reológiai mérések, a folyás- és viszkozitásgörbékből leszűrhető gyakorlati információk, az elasztikusság számszerű jellemzői, valamint a szétterülés és az adhézió kvantitatív mérése jó haszonnal alkalmazhatók a polimer gélek összetételének tervezése, a célnak legjobban megfelelő makromolekula kiválasztásának területén. b) A polimer ömledék viszkozitása a hőmérséklet növelésével bizonyos határok között exponenciálisan csökken. c) Az ideálisan képlékeny anyagban ébredt τ feszültség a deformációsebességgel arányos, arányossági tényező az η newtoni viszkozitási tényező. d) A newtoni közeg viszkozitása független az igénybevételtől (τ), csak a hőmérséklettől függ. Minden helyes megoldás. Szinonim kifejezések, fogalmak körülírása is elfogadható. II. Gyártás-előkészítés berendezései 1. feladat 8 pont A következő ábrán egy általános rendeltetésű kaucsukkeverék idő teljesítményszükséglet változásának diagramja látható. Ürítés Lágyító Korom Polimer Teljesítmény szükséglet 4 3 2 1 0 Idő [perc] A diagram alapján válaszoljon a kérdésekre! A) Miért csökken a keverés teljesítményszükséglete a 45 52 másodperces időintervallumban? A kost felemelik, alsó állásból középső állásba kerül. Helyes válasz esetén adható. B) Mely jellemző keverési részfolyamatok történnek a következő időintervallumokban? a) 15 45 másodpercben Aprítás vagy puhítás vagy masztikálás b) 1 2,5 percben inkorporálás (szinonim kifejezés is elfogadható) c) 3 4 perc Diszpergálás, (Egyszerű) homogenizáló keverés Helyes válasz esetén 1- adható. A zárójelben lévő kifejezések hiánya nem eredményez pontlevonást. 1711 írásbeli vizsga 8 / 11 2018. május 16.
C) Milyen állásban van a kos a zártkeverőben? a) A polimer beadagolásánál: nyitott vagy felső b) A korom beadagolásánál: középső c) A lágyító beadagolásánál: alsó vagy zárt d) Ürítésnél: alsó vagy zárt Vagy kapcsolat esetén bármely felsorolt válasz elfogadható. Helyes válasz esetén 1- adható. Gyártóberendezések 2. feladat 10 pont A következő ábrán egy csapos extrudert lát. Töltse ki a táblázatot, majd válaszoljon a feltett kérdésekre! A. képlékenyítés, keverés B. áttétel biztosítása C. alakadás D. két tengely között a mechanikai kapcsolat biztosítása E. anyagtovábbítás F. hűtés G. beadagolás H. működtetés, energia biztosítása Sorszám Rész megnevezése Feladat betűjele 1. (villany)motor H 2. (fogaskerék) hajtómű B 3. tengelykapcsoló D 4. etetőhenger vagy garat G 5. csapos henger A 6. csiga E 7. fej C Táblázatsoronként, mindkét helyes válasz esetén, 1- adható. 1711 írásbeli vizsga 9 / 11 2018. május 16.
Igaz vagy hamis? Válaszát írja a kipontozott részre! Kábelgyártásra is alkalmas ez a berendezés. Lehet hidegetetésű ez az extruder. Ezt az extrudert a hosszirányú keveredés jellemzi. Helyes válasz esetén 1- adható. Hamis Igaz Hamis Anyag- és gyártmányismeret 3. feladat 4 pont A kén kicsapódása, vagyis a kénkivirágzás nemkívánatos jelenség a gumigyártás során. Röviden mutassa be a kénkivirágzás folyamatát, térjen ki annak káros hatására! A kénkivirágzás során a szobahőmérsékleten oldódó részt meghaladó kénmennyiség a félkész termék felületére kicsapódik, ott vékony filmet képez. Ez rendkívüli mértékben rontja a tapadási tulajdonságokat (esetlegesen a vulkanizálási tulajdonságot is). Kulcsszavanként 1- adható, ha a meghatározás a fenti mondat tartalmával azonos értelmű. 4. feladat 8 pont Karikázza be azon mondatrész betűjelét, amellyel az állítás igaz lesz! A. A gyorsítók a) olyan szerves vegyületek, melyek a reakcióidőt növelik. b) a térhálósító szer és a kaucsuk közti reakció sebességét növelik. c) a fázisátmenethez szükséges időt csökkentik. d) csökkentik a vulkanizáló berendezés hatékonyságát. B. A benzin a) gumiipari alapanyag. b) gumiipari segédanyag. c) azonos a benzollal. d) a keverési műveletnél játszik szerepet. C. Aromás vegyület a) a kaucsuk. b) a legtöbb monomer. c) a benzol. d) a poliamid. D. A paraffinolaj a) telített szénhidrogén. b) aromás vegyület. c) telítetlen szénhidrogén. d) szénlánca 5 10 szénatomot tartalmaz. 1711 írásbeli vizsga 10 / 11 2018. május 16.
E. A korom a) kémiailag homogén anyag. b) erősítő hatását a szemcsék felületi reakcióképességének alapján fejti ki. c) és a kaucsuk között nem jön létre kötőerő. d) befolyásolja a vulkanizálást. F. A gyanta a) lehet térhálósító szer is. b) csak tapadásfokozó hatású lehet. c) képes -C-C- kötést kialakítani hő hatása nélkül is. d) elősegíti a fázisátalakulásokat. G. A kablé a) sűrű szövésű textilszövet. b) a kalandersor egyik berendezése. c) szálvezető hengerekkel és fésűkkel készülhet. d) kevesebb láncfonal és több vetülékszál alkotta textilszövet. H. Az általános rendeltetésű kaucsukok a) szénlánca nagymértékben telített. b) kénnel vulkanizálhatók. c) közé tartozik a butilkaucsuk. d) kis reakciókészségűek. Helyes megoldásonként 1- adható. 1711 írásbeli vizsga 11 / 11 2018. május 16.