Prov 2005-02-17: Universum och energi

Tillåtna hjälpmedel är papper, penna, suddgummi och linjal. Lycka till!

Del I. Flervalsfrågor.

Ringa in de rätta svaren!

  1. Vilka två av följande påståenden om den heliocentriska världsbilden är korrekta? (1p)
    1. Den förespråkades av de klassiska grekiska filosoferna, däribland Aristoteles
    2. Den förespråkades av Tycho Brahe
    3. Den säger att solen finns i mitten, och planeterna i banor omkring solen.
    4. Den säger att jorden finns i mitten, och solen, jorden, månen och de övriga himlakropparna finns i cirkulära banor omkring jorden. Ytterst finns en sfär av s.k. fixstjärnor.
    5. Med hjälp av Tycho Brahes mätningar kunde Johannes Kepler räkna ut att de banor som planeterna rör sig i runt solen är perfekt cirkelrunda.
    6. Genom att studera månarna kring Jupiter, drog Galileo slutsatsen att jorden inte är alltings medelpunkt.
  2. Vilka tre av följande påståenden om stjärnor och galaxer är korrekta? (1p)
    1. De allra första stjärnorna bildades inom några minuter efter ”the Big Bang”.
    2. Nya stjärnor föds ur gigantiska gasmoln, som sakta drar sig samman.
    3. I unga stjärnor är andelen väte större än i gamla stjärnor.
    4. När vår sol så småningom dör, kommer den först att svälla upp till en röd jätte.
    5. När vår sol så småningom dör, kommer den till slut att omvandlas till ett svart hål.
  3. Vilka tre av följande påståenden om stjärnor och galaxer är sanna? (1p)
    1. Ett ljusår är den sträcka ljuset hinner färdas på ett helt år.
    2. Vår sol ligger i utkanten av Vintergatan.
    3. Vintergatan är c:a 3 ljusår från kant till kant.
    4. Svarta hål är så tunga, och har så kraftig gravitation, att inte ens ljus kan ta sig ut från dem.
    5. En supernova är ungefär lika stor som vår sol, fast mycket, mycket tyngre.
  4. Du lyfter upp en blypåse i luften, och släpper den. Vilka tre av följande påståenden om detta lilla försök är korrekta? (2p)
    1. När blypåsen är högst upp i luften, har du tillfört den en viss mängd rörelseenergi.
    2. När du släpper blypåsen, omvandlas den energi du tillfört blypåsen till rörelseenergi.
    3. När blypåsen precis når marken, har all energi i blypåsen omvandlats till rörelseenergi.
    4. När blypåsen precis når marken har all energi i blypåsen omvandlats till värmeenergi.
    5. Rörelseenergin som blypåsen har/får är en form av potentiell energi.
    6. Ju högre höjd du släpper blypåsen från, desto varmare blir den vid nerslaget.
  5. Vilka tre av följande påståenden om olja och naturgas är korrekta? (2p)
    1. Olja och naturgas räknas som biobränslen.
    2. Olja och naturgas bildas ur organiska rester som utsatts för stort tryck under miljontals år.
    3. Olja och naturgas bildas när växtdelar (vanligen vitmossa) lagrats i syrefattig miljö, och därför inte förmultnat helt.
    4. I ett oljeraffinaderi destilleras råolja.
    5. Vid förbränning av villaolja får man också stora blyutsläpp.
    6. Vid förbränning av olja och naturgas ökar växthuseffekten, och jordens medeltemperatur riskerar att stiga.
  6. Vilka tre av följande påståenden om verkningsgrad och energikvalitet är korrekta? (2p)
    1. Ju högre verkningsgrad en motor har, desto större mängd spillvärme avger den.
    2. Värmen som bildas i en bilmotor har högre teknisk kvalitet än rörelseenergin från vattnet i ett vattenfall.
    3. I en typisk bilmotor omvandlas 30% av energin i bensinen till rörelseenergi. Alltså är verkningsgraden i bilmotorn 70%.
    4. I en typisk bilmotor omvandlas 30% av energin i bensinen till rörelseenergi. Alltså är verkningsgraden i bilmotorn 30%.
    5. Elektrisk energi har hög teknisk kvalitet.
    6. När vi människor utnyttjar energin, omvandlar vi den vanligen från en energiform med hög kvalitet till en med lägre kvalitet.
  7. Vilka tre av följande påståenden om kärnkraft och kärnkraftverk är korrekta? (2p)
    1. Olika isotoper av ett ämne har samma antal protoner, men olika antal neutroner.
    2. I kärnkraftverken i Sverige utvinns elenergi ur fusionsreaktioner av samma typ som de som sker i solen.
    3. Svenska kärnkraftverk är belägna vid kusten för att man snabbt skall kunna evakuera om det sker en olycka.
    4. Använt bränsle från kärnkraftverk är så radioaktivt att det måste förvaras i berggrunden i minst 1 miljon år.
    5. I en kokvattenreaktor omvandlas värmeenergin från bränslet till rörelseenergi hos vattenånga, som i sin tur driver en generator (som alstrar elektricitet).
    6. Verkningsgraden i ett kärnkraftverk är ungefär 30%-35%.

Del II. Frågor som kräver ett utredande svar

Skriv svaren på dessa frågor på utrymmet nedanför respektive fråga!

  1. Du stryker en tändsticka mot plånet, tändstickan tar fyr och brinner. Vilka energiomvandlingar sker när du tänder tändstickan? (4p)
  2. Elektriciteten som vi använder i våra apparater kan komma både från vattenkraftverk och kolkraftverk.
    1. Båda typerna av elenergi ovan kan ses som en form av omvandlad solenergi. Förklara hur det kommer sig! (6p)
    2. Välj en av de ovan nämnda typerna av elenergi, och argumentera för att den är bättre än den andra! Ditt svar kommer att bedömas med IG, G, VG eller MVG.