MINISTERSTWO EDUKACJI

NARODOWEJ

Alina Jaksa

Pomiary parametrów procesowych 311[31].Z2.04

Poradnik dla nauczyciela

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy

Radom 2006

,,Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Recenzenci:

mgr inż. Jacek Malec

mgr Barbara Przedlacka

Opracowanie redakcyjne:

mgr inż. Małgorzata Urbanowicz

Konsultacja:

dr inż. Bożena Zając

Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 311[31].Z2.04

,,Pomiary parametrów procesowych” zawartego w modułowym programie nauczania dla zawodu technik technologii chemicznej 311[31].

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2006

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie

3

2. Wymagania wstępne

5

3. Cele kształcenia

6

4. Przykładowe scenariusze zajęć

7

5. Ćwiczenia

11

5.1. Klasyfikacja przyrządów, metod, błędów pomiaru. Pomiar wielkości

11

elektrycznych

5.1.1. Ćwiczenia

11

5.2. Pomiar temperatury i ciśnienia

12

5.2.1. Ćwiczenia

12

5.3. Pomiar poziomu cieczy i natężenia przepływu płynów

14

5.3.1. Ćwiczenia

14

5.4. Pomiar wilgotności, lepkości, składu gazów

17

5.4.1. Ćwiczenia

17

6. Ewaluacja osiągnięć uczniów

18

7. Literatura

32

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2

1. WPROWADZENIE

Przekazujemy Państwu Poradnik dla nauczyciela „Pomiary parametrów procesowych”, który będzie pomocny w prowadzeniu zajęć dydaktycznych w szkole kształcącej w zawodzie technik technologii chemicznej 31[31].

W poradniku zamieszczono:

–

wymagania wstępne,

–

wykaz umiejętności, jakie uczeń opanuje podczas zajęć,

–

przykładowe scenariusze zajęć,

–

propozycje ćwiczeń, które mają na celu wykształcenie u uczniów umiejętności praktycznych,

–

wykaz literatury, z jakiej uczniowie mogą korzystać podczas nauki.

Wskazane jest, aby zajęcia dydaktyczne były prowadzone różnymi metodami ze szczególnym uwzględnieniem:

–

pokazu z objaśnieniem,

–

tekstu przewodniego,

–

metody projektów,

–

ćwiczeń praktycznych.

Uczniowie powinni korzystać z różnych źródeł informacji takich, jak: Internet, normy, poradniki, katalogi, materiały producentów.

Formy organizacyjne pracy uczniów mogą być zróżnicowane, począwszy od samodzielnej pracy uczniów do pracy zespołowej.

W celu przeprowadzenia sprawdzianu wiadomości i umiejętności ucznia, nauczyciel może posłużyć się zamieszczonym w rozdziale 6 zestawem zadań testowych, zawierającym różnego rodzaju zadania.

W tym rozdziale podano również:

–

plan testu w formie tabelarycznej,

–

punktacje zadań,

–

propozycje norm wymagań,

–

instrukcję dla nauczyciela,

–

instrukcję dla ucznia,

–

kartę odpowiedzi,

–

zestaw zadań testowych.

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3

311[31].Z2

Techniczne podstawy procesów

wytwarzania półproduktów

i produktów przemysłu

chemicznego

311[31].Z2.01

311[31].Z2.02

311[31].Z2.04

Stosowanie aparatów

Posługiwanie się dokumentacja

Pomiary parametrów

i urządzeń przemysłu

techniczną

procesowych

chemicznego

311[31].Z2.03

311[31].Z2.06

311[31].Z2.05

Stosowanie typowych

Eksploatacja maszyn i urządzeń

Stosowanie układów

powiązań podstawowych

przemysłu chemicznego

automatyki i sterowania

procesów w instalacjach

przemysłu chemicznego

Schemat układu jednostek modułowych

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej, uczeń powinien umieć:

–

korzystać z różnych źródeł informacji,

–

czytać tekst ze zrozumieniem,

–

odczytywać rysunki techniczne,

–

zorganizować stanowisko pracy laboratoryjnej,

–

wykorzystywać znajomość praw fizyki dotyczących elektryczności,

–

zastosować zasady bezpiecznej pracy podczas styczności z urządzeniami elektrycznymi,

–

zinterpretować wyniki pomiarów.

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji jednostki modułowej, uczeń powinien umieć:

–

rozróżnić bezpośrednie i pośrednie rodzaje pomiarów,

–

scharakteryzować pojęcia: klasa dokładności przyrządu, czułość przyrządu,

–

rozróżnić rodzaje błędów: systematyczny, przypadkowy, gruby, bezwzględny, względny,

–

scharakteryzować metody pomiarów parametrów procesowych,

–

dobrać przyrządy do parametrów badanego układu i założonej dokładności,

–

posłużyć się instrukcjami obsługi podczas użytkowania przyrządów pomiarowych,

–

obsłużyć przyrządy pomiarowe wskazówkowe, elektryczne i elektroniczne,

–

zastosować sondy pomiarowe, stanowiące wyposażenie przyrządów pomiarowych,

–

obliczyć i oszacować błędy pomiarów,

–

rozpoznać na uproszczonych schematach punkty pomiarów parametrów procesowych: temperatury, ciśnienia, strumienia objętości lub masy, poziomu cieczy i innych,

–

zmierzyć podstawowe wielkości elektryczne: napięcie, natężenie prądu, moc

i rezystancję,

–

zmierzyć wielkości charakteryzujące proces technologiczny: temperaturę, ciśnienie, poziom cieczy, natężenie przepływu cieczy i gazów, wilgotność, lepkość,

–

dokonać analizy składu reagentów,

–

wyjaśnić przyczyny powstawania błędów w pomiarach parametrów procesowych,

–

zastosować komputer do obróbki wyników pomiarów,

–

wykorzystać interfejsy przyrządów uniwersalnych do obróbki wyników i pomiarów za pomocą komputera,

–

wykorzystać w sposób racjonalny substancje i czynniki energetyczne,

–

sporządzić dokumentację pomiarową,

–

zinterpretować wyniki pomiarów,

–

przeprowadzić konserwację przyrządów kontrolno-pomiarowych oraz przechowywać je w odpowiednich warunkach,

–

zorganizować stanowisko pracy laboratoryjnej,

–

zastosować przepisy bhp oraz ochrony przeciwpożarowej podczas wykonywania prac pomiarowych.

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6

4. PRZYKŁADOWE SCENARIUSZE LEKCJI

Scenariusz zajęć 1

Osoba prowadząca:

Modułowy program nauczania: Technik technologii chemicznej 31[31]

Moduł: Techniczne podstawy procesów wytwarzania półproduktów i produktów przemysłu 311[31].Z2

Jednostka modułowa: Pomiary parametrów procesowych 311[31].Z2.04

Temat: Określanie mocy urządzenia elektrycznego.

Cel ogólny: określenie mocy urządzenia elektrycznego z uwzględnieniem jego sprawności.

Po zakończeniu zajęć edukacyjnych uczeń potrafi:

– posługiwać się miernikiem uniwersalnym,

– zmierzyć podstawowe wielkości elektryczne: napięcie i natężenie prądu,

– zastosować prawa fizyki dotyczące elektryczności,

– zinterpretować wyniki pomiarów.

Metody nauczania:

– eksperyment laboratoryjny.

Formy organizacyjne pracy uczniów:

– grupowa zróżnicowana.

Czas: 45 minut.

Środki dydaktyczne:

– miernik uniwersalny,

– urządzenia elektryczne, dla każdej grupy inne (np. grzejnik elektryczny, lampki choinkowe itp.).

Przebieg zajęć:

1. Czynności organizacyjne – sprawdzenie obecności oraz dokonanie podziału uczniów na grupy.

2. Wyjaśnienie celu lekcji.

3. Przypomnienie podstawowych praw fizyki dotyczących elektryczności.

4. Przydzielenie każdej grupie uczniów odpowiedniego urządzenia.

5. Określenie przez nauczyciela sprawności danego urządzenia.

6. Zapoznanie z zasadą działania miernika uniwersalnego.

7. Pomiar natężenia i napięcia.

8. Obliczenie mocy urządzenia.

9. Obliczenie mocy urządzenia z uwzględnieniem jego sprawności.

10. Przedstawienie wyników obserwacji przez liderów grup.

11. Porównanie mocy badanych urządzeń.

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

7

Zakończenie zajęć

Praca domowa

Oblicz moc badanego urządzenia, gdy jego sprawność obniży się o 3%.

Sposób uzyskania informacji zwrotnej od ucznia po zakończonych zajęciach: anonimowe ankiety ewaluacyjne dotyczące sposobu prowadzenia zajęć, trudności podczas realizowania zadania i zdobytych umiejętności.

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

8

Scenariusz zajęć 2

Osoba prowadząca:

Modułowy program nauczania: Technik technologii chemicznej 311[31]

Moduł: Techniczne podstawy procesów wytwarzania półproduktów i produktów przemysłu 311[31].Z2

Jednostka modułowa: Pomiary parametrów procesowych 311[31].Z2.04

Temat: Pomiar wilgotności powietrza.

Cel ogólny: porównanie pomiarów wilgotności powietrza wykonanych za pomocą higrometru włosowego i psychrometrów Augusta i Assmana.

Po zakończeniu zajęć edukacyjnych uczeń potrafi:

– posługiwać się odpowiednimi przyrządami do pomiaru wilgotności powietrza,

– zmierzyć wilgotność powietrza,

– przeliczyć wilgotność względną na bezwzględną,

– korzystać z nomogramu do odczytu wilgotności,

– zinterpretować wyniki pomiarów.

Metody nauczania:

– eksperyment laboratoryjny.

Formy organizacyjne pracy uczniów:

– grupowa zróżnicowana.

Czas: 45 minut.

Środki dydaktyczne:

– higrometr włosowy,

– psychrometry Augusta i Assmana,

– nomogram do odczytywania wilgotności.

Przebieg zajęć:

1. Czynności organizacyjne – sprawdzenie obecności oraz dokonanie podziału uczniów na trzy grupy.

2. Wyjaśnienie celu lekcji.

3. Przydzielenie każdej grupie uczniów odpowiedniego urządzenia pomiarowego.

4. Przypomnienie uczniom zasady działania higrometru i psychrometrów.

5. Wykonanie pomiaru wilgotności (każda z grup wykonuje pomiar w innych miejscach, które ustala nauczyciel).

6. Wyznaczenie wilgotności względnej.

7. Wyznaczenie wilgotności bezwzględnej.

8. Opracowanie wyników z przeprowadzonego eksperymentu.

9. Porównanie efektów pracy poszczególnych zespołów i sformułowanie wniosku końcowego.

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

9

Zakończenie zajęć

Praca domowa

Odszukaj w dostępnych źródłach wartość wilgotności powietrza najbardziej korzystną dla człowieka pracującego w pomieszczeniu zamkniętym.

Sposób uzyskania informacji zwrotnej od ucznia po zakończonych zajęciach: anonimowe ankiety ewaluacyjne dotyczące sposobu prowadzenia zajęć, trudności podczas realizowania zadania i zdobytych umiejętności.

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

10

5. ĆWICZENIA

5.1. Klasyfikacja przyrządów, metod, błędów pomiaru.

Pomiar wielkości elektrycznych

5.1.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie1

Określ moc grzejnika, dysponując miernikiem uniwersalnym. Zakładana sprawność urządzenia wynosi 90%.

Wskazówki do realizacji

Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia, nauczyciel powinien omówić jego zakres i techniki wykonania. Zapoznać uczniów z warunkami bezpiecznej pracy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) przygotować stanowisko pracy,

2) zmierzyć napięcie,

3) zmierzyć natężenie,

4) obliczyć moc urządzenia,

5) obliczyć całkowitą moc urządzenia, uwzględniając sprawność urządzenia.

Zalecane metody nauczania – uczenia się:

– ćwiczenie praktyczne.

Środki dydaktyczne:

– miernik uniwersalny,

– urządzenie, którego moc należy wyznaczyć (np. grzejnik elektryczny),

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

11

5.2. Pomiar temperatury i ciśnienia

5.2.1.Ćwiczenia

Ćwiczenie1

Wyznacz poprawkę na wystający słupek cieczy termometrycznej. Ciecz ogrzej do 80oC, termometr zanurz do wysokości odpowiadającej 10 oC.

Wskazówki do realizacji

Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia, nauczyciel powinien omówić jego zakres i techniki wykonania. Zapoznać uczniów z warunkami bezpiecznej pracy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) zmontować zestaw do wyznaczania poprawki,

2) ogrzać ciecz,

3) zmierzyć temperatury,

4) obliczyć poprawkę,

5) obliczyć temperaturę rzeczywistą.

Zalecane metody nauczania – uczenia się:

– ćwiczenie praktyczne.

Środki dydaktyczne:

– dwa termometry,

– zlewka,

– płytka grzejna

– materiał izolujący.

Ćwiczenie 2

Dysponując różnymi rodzajami termometrów rozszerzalnościowych, zmierz temperaturę tego samego medium ogrzanego do temperatury 75oC.

Wskazówki do realizacji

Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia, nauczyciel powinien omówić jego zakres i techniki wykonania. Zapoznać uczniów z warunkami bezpiecznej pracy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) ogrzać wodę do temperatury 75 oC ( pomiar dokładnym termometrem szklanym), 2) zmierzyć czas po którym ustali się temperatura na badanym termometrze szklanym, 3) doprowadzić ponownie temperaturę do 75oC,

4) zmierzyć czas, po którym ustali się temperatura na termometrach manometrycznym i bimetalicznym,

5) wyciągnąć wnioski z przeprowadzonego ćwiczenia.

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

12

Zalecane metody nauczania – uczenia się:

– ćwiczenie praktyczne.

Środki dydaktyczne:

– termometry szklane,

– termometr bimetaliczny,

– termometr manometryczny,

– zlewka,

– palnik, płytka grzejna,

– stoper.

Ćwiczenie 3

Sprawdź wskazanie ciśnieniomierza sprężynowego z rurką Bourdona za pomocą ciśnieniomierza obciążnikowo-tłokowego.

Wskazówki do realizacji

Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia, nauczyciel powinien omówić jego zakres i techniki wykonania. Zapoznać uczniów z warunkami bezpiecznej pracy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) wkręcić w gniazdo sprawdzany ciśnieniomierz sprężynowy o zakresie pomiarowym 0 – 1 MPa,

2) wyjąć tłok i napełnić manometr olejem,

3) włożyć tłok i ustawić go na odpowiedniej wysokości,

4) mając podany przekrój czynny tłoka, obliczyć masę obciążników potrzebnych do uzyskania ciśnienia; 0,2, 0,4, 0,6 , 0,8 MPa,

5) nakładać kolejno obciążniki i odczytywać wskazania ciśnieniomierza sprężynowego, 6) przed każdym pomiarem wprawiać tłok w ruch obrotowy,

7) określić prawidłowość wskazań ciśnieniomierza sprężynowego.

Zalecane metody nauczania – uczenia się:

– ćwiczenie praktyczne.

Środki dydaktyczne:

– ciśnieniomierz sprężynowy z rurką Bourdona,

– manometr obciążnikowo-tłokowy,

– olej.

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

13

5.3. Pomiar poziomu cieczy i natężenia przepływu płynów

5.3.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Zmierz poziom wody w zbiorniku poziomowskazem pływakowym. Oblicz objętość cieczy w zbiorniku, jeżeli wiadomo, że jego średnica wynosi 100 cm.

Wskazówki do realizacji

Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia, nauczyciel powinien omówić jego zakres i techniki wykonania. Zapoznać uczniów z warunkami bezpiecznej pracy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) napełnić zbiornik wodą,

2) wyzerować poziomowskaz,

3) zmienić wysokość poziomu cieczy,

4) dokonać pomiaru wysokości poziomu cieczy w zbiorniku,

5) obliczyć objętość cieczy w zbiorniku.

Zalecane metody nauczania – uczenia się:

– ćwiczenie praktyczne.

Środki dydaktyczne:

– poziomowskaz pływakowy,

– zbiornik z odpływem.

Ćwiczenie 2

Dokonaj pomiaru natężenia przepływu cieczy rotametrem.

Wskazówki do realizacji

Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia, nauczyciel powinien omówić jego zakres i techniki wykonania. Zapoznać uczniów z warunkami bezpiecznej pracy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) zamocować pionowo rotametr,

2) połączyć z przewodem doprowadzającym i odprowadzającym ciecz,

3) sprawdzić temperaturę cieczy i temperaturę wzorcowania rotametru,

4) odkręcić zawory i odczytać wartość ustalonego natężenia przepływu,

5) obliczyć poprawkę uwzględniającą temperaturę cieczy różną od temperatury wzorcowania rotametru,

6) obliczyć natężenie przepływu badanej cieczy.

Zalecane metody nauczania – uczenia się:

– ćwiczenie praktyczne.

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

14

Środki dydaktyczne:

– rotametr do określonej cieczy,

– termometr,

– rurociąg,

– tablice fizykochemiczne.

Ćwiczenie 3

Jaki charakter przepływu mają: woda o lepkości 1 cP, olej mineralny o lepkości 114 cP

płynące w przewodach o średnicy równej 90 mm, jeżeli ich prędkość przepływu jest równa 1 m/s. Gęstość oleju 910 kg/m3. Sprawdź wymiar liczby Reynoldsa.

Wskazówki do realizacji

Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia, nauczyciel powinien omówić jego zakres i techniki wykonania.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) obliczyć liczbę Re,

2) określić charakter przepływu wody i oleju mineralnego,

3) sprawdzić wymiar liczby Re.

Zalecane metody nauczania – uczenia się:

– ćwiczenia.

Środki dydaktyczne:

– materiał dla ucznia pkt.4.3.1,

– literatura pkt 6.

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

15

5.4. Pomiar wilgotności, lepkości, składu gazów

5.4.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Porównaj dokładność pomiaru wilgotności higrometrem włosowym i psychrometrem Augusta.

Wskazówki do realizacji

Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia, nauczyciel powinien omówić jego zakres i techniki wykonania. Zapoznać uczniów z warunkami bezpiecznej pracy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) oznaczyć wilgotność higrometrem włosowym,

2) oznaczyć wilgotność psychrometrem Augusta,

3) odczytać z tablic psychrometrycznych wilgotność,

4) porównać wyniki obydwu pomiarów i określić dokładność przyrządów.

Zalecane metody nauczania – uczenia się:

– ćwiczenie praktyczne.

Środki dydaktyczne:

– higrometr włosowy,

– psychrometr Augusta,

– tablice psychrometryczne.

Ćwiczenie 2

Zmierz lepkość cieczy lepkościomierzem Höpplera.

Wskazówki do realizacji

Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia, nauczyciel powinien omówić jego zakres i techniki wykonania. Zapoznać uczniów z warunkami bezpiecznej pracy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) zapoznać się z instrukcją pomiaru lepkościomierzem,

2) podłączyć lepkościomierz do termostatu,

3) wypoziomować aparat,

4) napełnić rurkę pomiarową badaną cieczą,

5) dobrać kulkę,

6) wykonać 4 pomiary,

7) obliczyć lepkość.

Zalecane metody nauczania – uczenia się:

– ćwiczenie praktyczne.

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

16

Środki dydaktyczne:

– lepkościomierz Höpplera,

– komplet kulek,

– termostat,

– badana ciecz.

Ćwiczenie 3

Oznacz zawartość CO2 w gazie spalinowym.

Wskazówki do realizacji

Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia, nauczyciel powinien omówić jego zakres i techniki wykonania. Zapoznać uczniów z warunkami bezpiecznej pracy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) zapoznać się z instrukcją obsługi aparatu Orsata,

2) napełnić naczynie wyrównawcze,

3) sprawdzić szczelność aparatu wg instrukcji,

4) oznaczyć zawartość CO2.

Zalecane metody nauczania – uczenia się:

– ćwiczenia praktyczne.

Środki dydaktyczne:

– aparat Orsata,

– 50% roztwór KOH, solanka, oranż metylowy,

– karty charakterystyki substancji.

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

17

6. EWALUACJA OSIĄGNIĘĆ UCZNIA

Przykłady narzędzi pomiaru dydaktycznego

TEST 1

Test dwustopniowy do jednostki modułowej „Pomiary parametrów

procesowych”

Test składa się z 20 zadań wielokrotnego wyboru, z których:

– zadania 2, 5, 9, 17 są z poziomu ponadpodstawowego,

– pozostałe zadania są z poziomu podstawowego.

Punktacja zadań 0 lub 1 punkt

Za każdą prawidłową odpowiedź uczeń otrzymuje 1 punkt. Za złą odpowiedź lub jej brak uczeń otrzymuje 0 punktów.

Proponuje się następujące normy wymagań – uczeń otrzyma następujące oceny szkolne:

- dopuszczający – za rozwiązanie co najmniej 9 zadań z poziomu podstawowego,

- dostateczny – za rozwiązanie co najmniej 12 zadań z poziomu podstawowego,

- dobry – za rozwiązanie 17 zadań, w tym co najmniej 2 z poziomu ponadpodstawowego,

- bardzo dobry – za rozwiązanie 19 zadań, w tym co najmniej 3 z poziomu ponadpodstawowego,

PLAN TESTU

Nr

Cel operacyjny

Kategoria

Poziom

Poprawna

zad.

Mierzone osiągnięcia uczniów

celu

wymagań

odpowiedź

1

Określić zasadę działania termometrów B

P

b

termoelektrycznych

2

Określić wartość rezystancji w obwodzie

C

PP

d

przy podanym natężeniu i napięciu prądu

3

Podać

przyczynę

powstawania

błędu

A

P

a

systematycznego

4

Określić, jaką wielkość mierzy się przy

B

P

d

użyciu wakuometru

5

Podać rodzaj miernika, w którym można

C

PP

c

stosować bocznikowanie

6

Określić

zastosowanie

się

szkła

B

P

a

refleksyjnego

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

18

7

Podać

jednostkę

międzynarodowej

A

P

b

praktycznej skali temperatur

8

Określić, jaki parametr nie wpływa na

B

P

d

kryterium Reynoldsa

9

Przeliczyć jednostki (MPa na atm)

C

PP

b

10

Określić zasadę działania aparatu Orsata

B

P

d

11

Określić

warunki

jakim

powinien

B

P

c

odpowiadać

materiał

na

czujnik

termoelementu

12

Ustalić

od

czego

zależy

natężenie

B

P

a

przepływu gazów

13

Określić,

który

z

wilgotnościomierzy

B

P

c

posiada wymuszony obieg powietrza

14

Ustalić, który z roztworów w aparacie

B

P

b

Orsata służy do pochłaniania CO2

15

Określić wadę manometrów sprężynowych

B

P

a

16

Określić

cechę

rtęci

jako

cieczy

B

P

c

termometrycznej

17

Podać wymiar liczby Reynoldsa

C

PP

d

18

Określić

o

czym

informuje

klasa

B

P

b

dokładności

19

Ustalić

zakres

promieniowania

B

P

c

wykorzystywanego

w

pirometrze

radiacyjnym

20

Określić zasadę działania kryzy

B

P

d

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

19

Przebieg testowania

Instrukcja dla nauczyciela

1. Ustal z uczniami termin przeprowadzenia sprawdzianu z co najmniej jednotygodniowym wyprzedzeniem.

2. Omów z uczniami cel stosowania pomiaru dydaktycznego.

3. Zapoznaj uczniów z rodzajem zadań podanych w zestawie oraz z zasadami punktowania.

4. Przeprowadź z uczniami próbę udzielania odpowiedzi na takie typy zadań testowych, jakie będą w teście.

5. Omów z uczniami sposób udzielania odpowiedzi (karta odpowiedzi).

6. Zapewnij uczniom możliwość samodzielnej pracy.

7. Rozdaj uczniom zestawy zadań testowych i karty odpowiedzi, podaj czas przeznaczony na udzielanie odpowiedzi.

8. Postaraj się stworzyć odpowiednią atmosferę podczas przeprowadzania pomiaru dydaktycznego.

9. Kilka minut przed zakończeniem sprawdzianu przypomnij uczniom o zbliżającym się czasie zakończenia udzielania odpowiedzi.

10. Zbierz karty odpowiedzi oraz zestawy zadań testowych.

11. Sprawdź wyniki i wpisz do arkusza zbiorczego.

12. Przeprowadź analizę uzyskanych wyników sprawdzianu i wybierz te zadania, które sprawiły uczniom największe trudności.

13. Ustal przyczyny trudności uczniów w opanowaniu wiadomości i umiejętności.

14. Opracuj wnioski do dalszego postępowania, mającego na celu uniknięcie niepowodzeń dydaktycznych – niskie wyniki przeprowadzonego sprawdzianu.

Instrukcja dla ucznia

1. Przeczytaj uważnie instrukcję.

2. Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.

3. Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.

4. Test zawiera 20 zadań.

5. Do każdego zadania są 4 możliwe odpowiedzi. Tylko jedna jest prawidłowa.

4. Udzielaj odpowiedzi tylko na załączonej karcie odpowiedzi, stawiając w odpowiedniej rubryce znak X.

5. W przypadku pomyłki należy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem, a następnie ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową.

6. Na rozwiązanie testu masz 45 minut.

Powodzenia!

Materiały dla ucznia:

- instrukcja,

- zestaw zadań testowych,

- karta odpowiedzi.

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

20

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Termometry termoelektryczne działają na zasadzie:

a) rozszerzalności cieplnej cieczy,

b) pomiaru różnicy potencjałów elektrycznych,

c) zmian oporu,

d) rozszerzalności cieplnej ciał stałych.

2. Wartość rezystancji w obwodzie, w którym płynie prąd o natężeniu 20 mA i napięciu 5 V, wynosi:

a) 10 Ω,

b) 100 Ω,

c) 25 Ω,

d) 250 Ω.

3. Błąd systematyczny powstaje:

a) przy wykonywaniu wielu pomiarów tej samej wartości wielkości mierzonej

w tych samych warunkach,

b) przy wykonywaniu wielu pomiarów tej samej wartości wielkości mierzonej

w zmiennych warunkach,

c) w wyniku nieprawidłowego wykonania pomiaru,

e) w wyniku nieprawidłowego odczytu pomiaru.

4. Wakuometry to przyrządy do pomiaru:

a) różnicy ciśnień,

b) ciśnienia absolutnego,

c) nadciśnienia,

d) podciśnienia.

5. W celu zwiększenia zakresu pomiaru, bocznikowanie stosuje się w:

a) watomierzach,

b) woltomierzach,

c) amperomierzach,

d) omomierzach.

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

21

6. Szkło refleksyjne stosuje się przy pomiarze:

a) poziomu cieczy,

b) natężenia przepływu cieczy,

c) natężenia przepływu gazu,

d) ciśnienia gazu.

7. Międzynarodowa Praktyczna Skala Temperatur wyrażona jest w:

a) Kelwinach,

b) o Celsjusza,

c) o Beauforta,

d) o Fahrenheita.

8. Kryterium Reynoldsa nie zależy od:

a) prędkości przepływu płynu,

b) gęstości płynu,

c) lepkości dynamicznej płynu,

d) masy płynu.

9. Ciśnienie 1MPa jest równe:

a) 10,0 at,

b) 10,2 at,

c) 10,4 at,

d) 10,6 at.

10. W aparacie Orsata wykorzystuje się:

a) właściwości paramagnetyczne,

b) gęstość gazu,

c) ciepło reakcji chemicznej,

d) reakcje chemiczne.

11. Materiał na czujnik termoelementu powinien mieć:

a) opór zależny od temperatury,

b) małą siłę termoelektryczną,

c) wysoką temperaturę topnienia,

d) niską temperaturę topnienia.

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

22

12. Natężenie przepływu gazów nie zależy od:

a) średnicy przewodów,

b) ciśnienia,

c) temperatury,

d) gęstości.

13. Wymuszony obieg powietrza posiada wilgotnościomierz:

a) włosowy,

b) Augusta,

c) Assmana,

d) rezystancyjny.

14. W aparacie Orsata 50% roztwór KOH służy do pochłaniania:

a) tlenku węgla (II),

b) tlenku węgla (IV),

c) tlenu,

d) węglowodorów.

15. Wadą ciśnieniomierzy sprężynowych jest:

a) występowanie opóźnienia sprężynowego,

b) trudność w obsłudze,

c) skomplikowana budowa,

d) mała wytrzymałość na uszkodzenia.

16. Termometry cieczowe wypełnia się rtęcią, gdyż ważną ich cechą jest:

a) zwilżalność szkła,

b) duże ciepło właściwe,

c) rozszerzalność proporcjonalna do temperatury,

d) pomiar temperatur w zakresie -500c do +500C.

17. Liczbę Reynoldsa podaje się w jednostkach:

a) m2/s,

b) N·s /m2 ,

c) kg /m·s ,

d) jest liczbą bezwymiarową.

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

23

18. Klasa dokładności przyrządu pomiarowego informuje o:

a) zakresie pomiarowym,

b) dokładności przyrządu,

c) błędzie grubym,

d) błędzie przypadkowym.

19. W pirometrze radiacyjnym wykorzystuje się promieniowanie:

a) o jednej długości fali,

b) o dwóch długościach fali,

c) we wszystkich zakresach długości fali,

d) izotopowe.

20. Ciecz przepływająca osiąga największą prędkość :

a) w kryzie,

b) tuż przed kryzą,

c) tuż za kryzą,

d) w pewnej odległości od kryzy.

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

24

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko..........................................................................................

Pomiary parametrów procesowych

Zakreśl poprawną odpowiedź.

Nr

Odpowiedź

Punkty

zadania

1

a

b

c

d

2

a

b

c

d

3

a

b

c

d

4

a

b

c

d

5

a

b

c

d

6

a

b

c

d

7

a

b

c

d

8

a

b

c

d

9

a

b

c

d

10

a

b

c

d

11

a

b

c

d

12

a

b

c

d

13

a

b

c

d

14

a

b

c

d

15

a

b

c

d

16

a

b

c

d

17

a

b

c

d

18

a

b

c

d

19

a

b

c

d

20

a

b

c

d

Razem:

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

25

TEST 2

Test próba pracy

− Test jest przewidziany jako próba pracy.

Zadanie: Przeprowadź oznaczenie gazów spalinowych w aparacie Orsata.

Punktacja zadań 0 lub 1 punkt

Za każdą prawidłowo wykonaną czynność uczeń otrzymuje 1 punkt. Za źle wykonaną czynność lub jej brak uczeń otrzymuje 0 punktów.

Proponuje się następujące normy wymagań – uczeń otrzyma następujące oceny szkolne:

- dopuszczający – za wykonanie prawidłowo czynności 1, 2a, 3, 6, 9, 11 i oznaczenie jednego z gazów wymienionych w pkt. 8 i uzyskanie 9 punktów,

- dostateczny – za wykonanie prawidłowo czynności 1, 2a, 3, 6, 7, 9, 10, 11, 12

i oznaczenie jednego z gazów wymienionych w pkt. 8 i uzyskanie 12 punktów,

- dobry – za prawidłowe wykonanie czynności nr 1, 2, 3, 5, 6, 7, 9, 10, 11, 12 oraz oznaczenie dwóch z gazów wymienionych w pkt. 8 i uzyskanie 15 punktów,

- bardzo dobry – za wykonanie wszystkich czynności i uzyskanie 17 punktów,

Kryteria oceny

Klucz punktowania

Obszar

Punktacja

er

wymagań

m

0 – 1

u

ynno

Sprawdzana czynność

Kryterium wykonania

N

cz

czynności

Organizacja

1

Uczeń organizuje

Przygotował odzież

1

stanowiska

stanowisko pracy

ochronną: fartuch, rękawice

pracy

zgodnie z wymogami

bhp

Wykonywanie

2

Uczeń dobiera sprzęt

a) przygotował aparat Orsata

1

zadania

potrzebny do wykonania b) przygotował sprzęt

1

zadania

niezbędny do przygotowania

r-ru KOH i roztworu do

napełnienia naczynia

wyrównawczego

3

Uczeń dobiera

Dokonał wyboru

1

odczynniki potrzebne do odczynników: 40% r-r KOH

wykonania zadania

zaw. 25% pirogalolu, 25%

r-r NH4Cl zaw. 20% Cu2Cl2,

r-r NH4OH, wiórki Cu

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

26

4

Uczeń przygotowuje

Przygotował roztwór KOH,

1

roztwór KOH o stęż.

przestrzegając przepisów

50%

bhp. Gdy uczeń zdecyduje

się na pracę z roztworem już

przygotowanym nie

otrzymuje punktu.

5

Uczeń przygotowuje

Przygotował roztwór do

1

roztwór do napełnienia

napełnienia naczynia

naczynia

wyrównawczego. Gdy uczeń

wyrównawczego

zdecyduje się na pracę

z roztworem już

przygotowanym nie

otrzymuje punktu.

6

Uczeń napełnia płuczki

a) Napełnił I płuczkę r-rem

1

roztworami

KOH i wyrównał poziom

b) Napełnił II płuczkę r-rem

1

z pirogalolem i wyrównał

poziom

c) Napełnił III płuczkę r-rem

1

z Cu2Cl2 i wyrównał poziom

7

Uczeń sprawdza i ocenia Sprawdził szczelność

1

szczelność aparatu

aparatu i stwierdził, że

poziom cieczy pozostaje na

górnej kresce biurety

8

Uczeń przeprowadza

a) Absorbuje CO2 w I

1

pomiar

płuczce

b) Absorbuje O2 w II płuczce

1

c) Absorbuje CO w III

1

płuczce

9

Uczeń oznacza

Obliczył poprawnie

1

zawartość oznaczanych

zawartość CO2, O2 i CO.

gazów w gazie

spalinowym

10

Uczeń utrzymuje ład

Podczas wykonywania

1

i porządek podczas

ćwiczenia uczeń utrzymywał

wykonywania ćwiczenia ład i porządek na stanowisku

pracy

11

Uczeń porządkuje

Uporządkował stanowisko

1

stanowisko pracy

pracy po wykonaniu

ćwiczenia

Prezentowanie

12

Uczeń prezentuje i

Ocenił jakość swojej pracy,

1

i ocena

ocenia wykonane

wskazał ewentualne

wykonanego

ćwiczenie

nieprawidłowości

ćwiczenia

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

27

KARTA OBSERWACJI

Imię i nazwisko ……………………………………………………..

Pomiary parametrów procesowych

Przeprowadź oznaczenie gazów spalinowych w aparacie Orsata.

Ń

R

CZYNNOŚCI OCENIANE I KRYTERIA

ÓW

A

AGA

A

T

Z

WYKONANIA

B

S

M

Z

B

Y

IC

UNK

O

W

L

P

Organizacja stanowiska

Czynność 1.: Organizacja stanowiska pracy zgodnie

pracy

z wymaganiami bhp

Kryterium wykonania: – jeżeli uczeń przygotował

odzież ochronną: fartuch, rękawice

Wykonywanie zadania z

Czynność 2.: Dobieranie sprzętu potrzebnego do

zachowaniem przepisów bhp wykonania zadania

Kryterium wykonania: – jeżeli uczeń:

- przygotował aparat Orsata,

- przygotował sprzęt niezbędny do przygotowania r-ru

KOH i roztworu do napełnienia naczynia

wyrównawczego

Czynność 3.: Dobieranie odczynników potrzebnych

do wykonania zadania

Kryterium wykonania: – jeżeli uczeń dokonał

wyboru odczynników : 40% r-r KOH zaw. 25%

pirogalolu, 25% r-r NH4Cl zaw. 20% Cu2Cl2, r-r

NH4OH, wiórki Cu

Czynność 4.: Przygotowanie roztworu KOH o stęż.

50%

Kryterium wykonania: – jeżeli uczeń przygotował

roztwór KOH, przestrzegając przepisów bhp. Gdy

uczeń zdecyduje się na pracę z roztworem już

przygotowanym nie otrzymuje punktu.

Czynność 5.: Przygotowanie roztworu do napełnienia

naczynia wyrównawczego

Kryterium wykonania: – jeżeli uczeń przygotował

roztwór do napełnienia naczynia wyrównawczego.

Gdy uczeń zdecyduje się na pracę z roztworem już

przygotowanym nie otrzymuje punktu.

Czynność 6.: Napełnianie płuczek roztworami

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

28

Kryterium wykonania: – jeżeli uczeń:

– napełnił I płuczkę r-rem KOH i wyrównał

poziom,

– napełnił II płuczkę r-rem z pirogalolem i

wyrównał poziom,

– napełnił III płuczkę r-rem z Cu2Cl2 i wyrównał

poziom

Czynność 7.: Sprawdzenie i ocena szczelności

aparatu

Kryterium wykonania: – jeżeli uczeń sprawdził

szczelność aparatu i stwierdził, że poziom cieczy

pozostaje na górnej kresce biurety

Czynność 8.: Przeprowadzenie pomiaru

Kryterium wykonania: – jeżeli uczeń

– zabsorbował CO2 w I płuczce,

– zabsorbował O2 w II płuczce,

– zabsorbował CO w III płuczce,

Czynność 9.: Oznaczanie zawartości oznaczanych

gazów w gazie spalinowym

Kryterium wykonania: – jeżeli uczeń obliczył

poprawnie zawartość CO2, O2 i CO.

Czynność 10.: Utrzymanie ładu i porządku podczas

wykonywania ćwiczenia

Kryterium wykonania: – jeżeli uczeń utrzymywał

ład i porządek na stanowisku pracy

Czynność 11.: porządkowanie stanowiska pracy

Kryterium wykonania: – jeżeli uczeń uporządkował

stanowisko pracy po wykonaniu ćwiczenia

Prezentowanie

Czynność 12.: Prezentacja i ocena wykonanego

i ocena wykonanego

zadania

zadania

Kryterium wykonania: – jeżeli uczeń ocenił jakość

swojej pracy, wskazał ewentualne nieprawidłowości

Uzyskana ilość punktów

Łączna liczba punktów

i ocena

Uzyskana ocena szkolna

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

29

Przebieg testowania

Instrukcja dla nauczyciela

1. Ustal z uczniami termin przeprowadzenia sprawdzianu z co najmniej jednotygodniowym wyprzedzeniem.

2. Omów z uczniami cel stosowania pomiaru dydaktycznego.

3. Zapoznaj uczniów ze sposobem testowania: próba pracy oraz z zasadami punktowania.

4. Przeprowadź z uczniami próbę ocenienia wykonywanych czynności, jakie będą w teście.

5. Omów z uczniami sposób wykonania zadania typu próba pracy,

6. Zapewnij uczniom możliwość samodzielnej pracy.

7. Rozdaj uczniom Instrukcje do wykonania zadania wraz z dokumentacją, podaj czas przeznaczony na wykonanie zadania.

8. Postaraj się stworzyć odpowiednią atmosferę podczas przeprowadzania pomiaru dydaktycznego

9. Kilka minut przed zakończeniem sprawdzianu przypomnij uczniom o zbliżającym się czasie zakończenia wykonania ćwiczenia.

10. Wpisz do karty obserwacji wyniki przeprowadzonego testowania.

11. Przeprowadź analizę uzyskanych wyników sprawdzianu i wybierz te czynności, które sprawiły uczniom największe trudności.

12. Ustal przyczyny trudności uczniów w opanowaniu wiadomości i umiejętności.

13. Opracuj wnioski do dalszego postępowania, mającego na celu uniknięcie niepowodzeń dydaktycznych – niskie wyniki przeprowadzonego sprawdzianu.

Instrukcja dla ucznia

1. Przeczytaj uważnie instrukcję.

2. Zapoznaj się z dokumentacją zadania.

3. Test próba pracy oceniany jest według punktacji określającej zarówno czynności wykonywane podczas testowania, jak i ich prawidłowość.

4. Pracuj samodzielnie.

5. Utrzymuj ład i porządek na stanowisku pracy.

6. Zaprezentuj efekty swojej pracy, wskaż trudności lub niedociągnięcia.

7. Na rozwiązanie testu masz 90 min.

Powodzenia

Materiały dla ucznia:

– instrukcja zadania,

– schemat aparatu Orsata (załącznik nr 1).

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

30

ZAŁĄCZNIK NR 1

Schemat aparatu Orsata

Oznaczenia:

1 biureta,

2 naczynie wyrównawcze,

3, 4, 5 naczynia absorpcyjne,

6, 7, 8, 9 kurki,

10 filtr.

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

31

7. LITERATURA

1. Bogumił T.: Aparatura kontrolno-pomiarowa. WSiP, Warszawa 1974

2. Jabłoński W., Płoszajski G. Elektrotechnika z automatyką. WSiP, Warszawa 2004

3. Klepaczko-Filipiak B., Jakubiak Z., Wulkiewicz U. Badania chemiczne. WSiP, Warszawa 1998

4. Nieciejowski E. Elektrotechnika. WSiP, Warszawa 1974

5. Praca zbiorowa. Aparatura kontrolno-pomiarowa w przemyśle chemicznym. WSiP, Warszawa 1989

6. Praca zbiorowa. Analiza instrumentalna. PZWL, Warszawa 1983

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

32