Zadanie 21.1 — Hydrostatyka · Matura 2015, poziom Rozszerzony

2 pkt

Informacja do zadania:

Komin służy do odprowadzania zużytego powietrza [...] z zamkniętych pomieszczeń [...] do atmosfery. [...] W większości budynków mieszkalnych [...] kominy działają na zasadzie wentylacji grawitacyjnej. Polega ona na samoistnym przepływie powietrza od podstawy komina w górę do jego wylotu, na skutek wypychania powietrza z wnętrza budynku przez zewnętrzne powietrze napływające do środka kanałami nawiewnymi [...]. Dzięki wyporowi hydrostatycznemu ciepłe powietrze unosi się do góry w postaci prądu konwekcyjnego i kominem wydostaje się na zewnątrz. Dzieje się tak dlatego, że niemal zawsze powietrze znajdujące się wewnątrz budynków mieszkalnych jest cieplejsze, a co za tym idzie – charakteryzuje się mniejszą gęstością niż zimne powietrze zewnętrzne (o gęstości ). Prowadzi to do powstania u podstawy komina, czyli w pomieszczeniu zamkniętym, tzw. ciśnienia czynnego . [...]

W prawidłowo skonstruowanych budynkach musi zostać zapewniona stała wymiana powietrza [...]. Jeżeli nie byłoby z zewnątrz stałego dopływu powietrza do pomieszczeń zamkniętych, to po pewnym czasie w pomieszczeniach tych wytworzyłoby się podciśnienie, związane ze stałym ubytkiem masy gazu ze szczelnie zamkniętej objętości. [...]

Komin musi być ocieplony, aby powietrze poruszające się w górę w nim zbyt szybko się nie wychładzało, gdyż skutkuje to zmniejszeniem efektywnej wysokości słupa ciepłego powietrza , a co za tym idzie – prowadzi do zmniejszenia ciśnienia czynnego. [...]

W czasie srogiej zimy bardziej uszczelniamy mieszkania, ponieważ boimy się utraty ciepła. Jeżeli w związku z tym dojdzie do zwiększenia ciśnienia zewnętrznego w stosunku do wewnętrznego, a jednocześnie do wychłodzenia górnych części komina, może wystąpić odwrócenie cyrkulacji wentylacyjnej, powodujące wtłaczanie gazów (np. tlenku węgla) do pomieszczeń zamkniętych.

Na podstawie: Dagmara Sokołowska, Komin, „Foton” 92 (2006), s. 48.

Ciśnienie czynne , o którym jest mowa w powyższym tekście, jest różnicą pomiędzy ciśnieniem słupa powietrza na zewnątrz budynku a ciśnieniem słupa powietrza w kominie o wysokości .

Wyprowadź wzór opisujący wartość ciśnienia czynnego w zależności od wysokości oraz gęstości powietrza na zewnątrz i wewnątrz komina.

Pogotowie Matura Fizyka Twoja przepustka na studia techniczne
Polityka prywatności

© 2026 Pogotowie Matura Fizyka. Wszelkie prawa zastrzeżone.