ÉRETTSÉGI VIZSGA 2009. május 22. VEGYIPARI ALAPISMERETEK EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA 2009. május 22. 8:00 Az írásbeli vizsga időtartama: 240 perc Pótlapok száma Tisztázati Piszkozati OKTATÁSI ÉS KULTURÁLIS MINISZTÉRIUM Vegyipari alapismeretek emelt szint írásbeli vizsga 0801
Fontos tudnivalók A feladatokat figyelmesen olvassa el! A válaszokat a feladatban előírt módon adja meg! A feleletválasztásos tesztfeladatnál javítani tilos, a javított válaszok nem értékelhetőek! A feladatokat - ahol ez jelölve van - a kiadott feladatlapon kell megoldani. Azoknál a feladatoknál, amelyeknél erre nincs kijelölt hely, ott használjon külön lapot! A feladatok megoldásához nem programozható számológépet, rajzeszközöket és függvénytáblázatot lehet használni. A rajzi feladatokon kívül mindent tintával (tollal) kell írni! A számítási feladatokban ügyeljen a mértékegységek helyes használatára és az eredmények megfelelő pontossággal történő megadására! írásbeli vizsga 0801 2 / 12 2009. május 22.
Teszt jellegű feladatok 1. feladat Maximális pontszám: 16 Minden feladatnál a betűjel bekarikázásával jelölje meg az egyetlen helyes, vagy az egyetlen helytelen választ! I. Elektrolízisnél A) a kationok elektronokat vesznek fel a katódon. B) a kationok elektronokat adnak le a katódon. C) a kationok elektronokat vesznek fel az anódon. D) a kationok elektronokat adnak le az anódon. E) az anionok elektronokat adnak le a katódon. II. Egy anyag vizes oldatának ph-ja 12. Mekkora ebben az oldatban a hidroxidionok koncentrációja? A) 10 1 mol/dm 3 B) 10 2 mol/dm 3 C) 10 7 mol/dm 3 D) 10 12 mol/dm 3 E) 10 13 mol/dm 3 III. A szén-dioxid vízben való oldhatósága növekszik, ha A) a szén-dioxid gáz nyomását növeljük. B) a víz hőmérsékletét növeljük. C) a folyadékot folyamatosan keverjük. D) katalizátort alkalmazunk. E) a gázt kétszeres térfogatú vízben oldjuk. IV. Ha 30 cm 3 hidrogénhez 5 cm 3 oxigént keverünk, vízképződés után mekkora lesz az elegy térfogata? A hőmérséklet a reakció előtt és után 400 ºC. A) 40 cm 3 B) 35 cm 3 C) 30 cm 3 D) 25 cm 3 E) 20 cm 3 V. A hőmennyiség változása egy adott reakcióban független A) a közti állapotok számától, amelyeken keresztül a reakció végbemegy. B) a kiindulási anyagok mennyiségétől. C) a végtermékek mennyiségétől. D) a reagáló anyagok és a végtermék állapotától. E) a végtermékek minőségétől, csupán a reagáló anyagok minőségétől függ. írásbeli vizsga 0801 3 / 12 2009. május 22.
VI. A Zn 2+ /Zn standardpotenciálja -0,76 V, a Ni 2+ /Ni standardpotenciálja -0,25 V. Mekkora a két fémből és azok 1-1 mol/dm 3 koncentrációjú oldataiból készült galvánelem elektromotoros ereje 25 ºC-on? A) +0,51 V B) 0,51 V C) +1,01 V D) 1,01 V E) +0,19 V VII. Melyik állítás hibás? A) A reakciósebesség nő, ha a kiindulási anyagok koncentrációját növeljük. B) A reakciósebesség csökken, ha a hőmérsékletet csökkentjük. C) A reakciósebesség nő, ha megfelelő katalizátort alkalmazunk. D) Exoterm reakcióknál akkor nő a reakciósebesség, ha a hőmérsékletet csökkentjük. E) A reakciósebesség nő, ha a hőmérsékletet növeljük. VIII. Ónnal bevont vas védőrétegének sérülésekor A) először az ón oxidálódik. B) először a vas oxidálódik. C) mindkét fém egyszerre oxidálódik. D) mindkét fém egyszerre redukálódik. E) a vas felületén védőoxid-réteg alakul ki. 2. feladat Maximális pontszám: 24 I. Karikázza be az egyetlen helyes csavarábrázolás betűjelét! II. Jelölje be x-szel a felsorolt tengelykapcsolók melletti tulajdonságokat, amennyiben jellemzőnek találja! Merev tengelykapcsoló Gumidugós tengelykapcsoló Dörzstárcsás tengelykapcsoló Megcsúszhat Csillapított hajtásátvitel Hajtás közben szétkapcsolható írásbeli vizsga 0801 4 / 12 2009. május 22.
III. Karikázza be az alábbi szelvényábrázolások közül a helyes ábrázolás(ok) betűjelét! IV. Nevezze meg azt fogaskerék típust, amelyek tengelyei A) metszik egymást:... B) párhuzamosak:... C) kitérő helyzetűek:...! írásbeli vizsga 0801 5 / 12 2009. május 22.
V. Az alábbi ábrán dörzshajtás vázlata látható, ahol az 1 jelű a hajtókerék. A) Rajzolja be az ábrába a kerületi sebesség vektorokat, ha a két kerék között nincs megcsúszás! B) Tegye ki a reláció jeleket! n 1. n 2 v k1.v k2 Ød 1 1 C) Írja fel a kerekek kerületi sebességei kiszámításának képletét: v k1 = Ød 2 2 v k2 = D) Tüntesse fel a rajzon a kerekeket összeszorító és súrlódó erő vektorokat! E) Írja fel a kerekeket összeszorító és a súrlódó erő közötti összefüggést! F s = VI. Egy tartály szabad kifolyású pontja felett h o magasságú folyadékoszlop van. p o Bernoulli-egyenletet a fenti ábrának A) Írja fel a veszteségmentes megfelelően, ha a csap zárva van! ho Határozza meg az abszolút nyomást a csap előtt! B) Írja fel a veszteségmentes Bernoulli-egyenletet a fenti ábrának megfelelően, ha a csap nyitva van! Határozza meg a kiáramló folyadék vízszintes irányú sebességét, ha a csap nyitva van! VII. Tegye az alábbi állítások mellé annak a szivattyú típusnak a számát, amelyikre az állítás vonatkozik: 1: áramlástani szivattyú 2: volumetrikus szivattyú A) Zárt nyomóoldali szeleppel kell indítani.... B) Önfelszívó.... C) Nyomóoldalon tilos fojtani.... D) Nagy térfogatáramot képes szállítani.... E) Jellemzője a nagy szállítómagasság.... írásbeli vizsga 0801 6 / 12 2009. május 22.
VIII. Kétrétegű síkfal (acélcső és a rárakódott vízkő) hővezetését vizsgáljuk. A falakon átáramló hőáramsűrűség állandó, a folyamat stacioner. A hőleadó közeg oldali acélcső fali hőmérséklete T W = 100 C, a vízkő hőfelvevő közeg oldali fali hőmérséklete t W = 20 C. A vízkő hőellenállása háromszor nagyobb, mint az acélcső hőellenállása. Határozza meg a közbenső fali hőmérsékletet, és rajzolja meg a hőmérséklet lefutási diagramot! o C hőmérséklet T w = áll. 10 0 90 λ 1 λ 2 vízkő hőmérséklet o C 10 0 90 80 80 70 70 60 60 50 q = áll. 50 40 30 20 10 α 1 α 2 acélcső t W = áll. 40 30 20 10 0 s 1 s 2 0 írásbeli vizsga 0801 7 / 12 2009. május 22.
Számítási feladatok 3. feladat Maximális pontszám: 9 Ha 10 m 3, 25 ºC-os, diklór-metánnal telített 100 kpa nyomású levegőt állandó nyomáson lehűtünk -10 ºC-ra, akkor a diklór-metán egy része kondenzál. A) Számítsa ki, hogy hány kg cseppfolyós diklór-metánt kapunk! A diklór-metán tenziója 25 ºC-on 57,2 kpa, 10 ºC-on 11,3 kpa. B) Mekkora a gázfázis térfogata? R = 8,314 J/(mol K) 4. feladat Maximális pontszám: 14 Adott egy 0,100 mol/dm 3 koncentrációjú nátrium-formiát-oldat. Mennyivel változik az oldat ph-ja, ha A) 10-szeres térfogatúra hígítjuk? B) azonos térfogatú, 0,05 mol/dm 3 koncentrációjú HCl-oldatot adunk hozzá? C) azonos térfogatú, 0,05 mol/dm 3 koncentrációjú NaOH-oldatot adunk hozzá? K s = 1,77 10 4 mol/dm 3 5. feladat Maximális pontszám: 12 A jód szén-diszulfid és víz közötti megoszlási hányadosa 588. 1,53 g jódból 2 dm 3 vizes oldatot készítettünk. Számítsa ki, hogy hány g jód marad a vízben, ha A) 150 cm 3 szén-diszulfiddal egy ízben kirázzuk az oldatot! B) három ízben, egyenként 50-50 cm 3 szén-diszulfiddal rázzuk ki az oldatot! A r (I) = 126,9 6. feladat Maximális pontszám: 13 Az alumínium-oxid olvadékának elektrolízise során az anódon keletkező gáz reakcióba lép az anódszénnel, szén-monoxidot és szén-dioxidot képez. A) Írja fel az elektrolízis során lejátszódó anód- és katódfolyamat egyenletét! B) Számítsa ki, hogy hány órát kell elektrolizálni 100 ka-es áramerősséggel, 80%-os hatásfokkal, hogy 12,15 kg alumínium keletkezzék! C) Határozza meg a keletkező szén-monoxid- és szén-dioxid-tartalmú gázelegy térfogatszázalékos összetételét, ha a 12,15 kg alumínium előállításakor 6,00 kgmal csökkent az anódszén tömege! A r (Al) = 27 A r (C) = 12 F = 26,8 Ah/mol írásbeli vizsga 0801 8 / 12 2009. május 22.
7. feladat Maximális pontszám: 12 Kettőscsöves folyadék-folyadék, egyenáramú hőcserélőben a hőleadó közeget csövön belül áramoltatjuk. Hőleadó közeg Hőfelvevő közeg Belépő hőmérséklete: 80 C 15 C Kilépő hőmérséklete: 65 C Közepes sűrűsége: 997 kg/m 3 999 kg/m 3 Fajhője: kj kj 4,2 4,2 o o kg C kg C Tömegárama: 500 kg/h 400 kg/h A cső belső átmérője 20 mm, hossza 6 m. A) Számolja ki a leadott hőáramot kw-ban kifejezve! B) Mekkora a hőfelvevő közeg kilépő hőmérséklete, ha a hőfelvevő közeg hővesztesége 10%? C) Rajzolja fel a hőmérséklet lefutási diagramot és határozza meg a logaritmikus közepes hőmérséklet különbséget! D) Határozza meg a hőcserélő hőátadó felületét! E) Számolja ki a hőátbocsátási tényező értékét! írásbeli vizsga 0801 9 / 12 2009. május 22.
írásbeli vizsga 0801 10 / 12 2009. május 22.
írásbeli vizsga 0801 11 / 12 2009. május 22.
témakör Teszt jellegű feladatok a feladat sorszáma maximális pontszám 1. 16 2. 24 3. 9 elért pontszám a témakör maximális pontszáma 40 a témakör elért pontszáma Számítási feladatok 4. 14 5. 12 6. 13 60 7. 12 Az írásbeli vizsgarész pontszáma 100 javító tanár Dátum:... Teszt jellegű feladatok Számítási feladatok elért pontszám programba beírt pontszám. javító tanár. jegyző Dátum:... Dátum:... írásbeli vizsga 0801 12 / 12 2009. május 22.