Fakultät 13 WiSe 11/12

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1 Fakultät 13 WiSe 11/12 Bachelortest: Technische Redaktion: Grundlagen der Naturwissenschaften Arbeitszeit: Hilfsmittel: Aufgabensteller: 90min Nichtprogrammierbarer Taschenrechner; 3 A4 Blätter eigene, handschriftliche Aufzeichnungen (keine Kopien), Periodensystem der Elemente im Anhang an diesen. Mahnke Name: Vorname: Geb.Datum: Stud.-Gruppe: Martrikelnummer: Raum/Platz Nr.: Punkte: /90 Aufsicht: Note:

2 15 Fragen 1) Um welchen Faktor ist ein Elektron leichter als ein Proton? 2) Wie lautet die stimmige Reaktionsgleichung zu Al + HCl AlCl 3 + H 2? 3) Durch welchen subatomaren Vorgang entsteht ein Atomspektrum? 4) Was versteht man unter der Oktettregel? 5) Was versteht man unter einer kovalenten Bindung? 6) Was versteht man unter einer Aussage in der Aussagenlogik? 7) Wie lautet die Wahrheitswertetabelle der Konjunktion? 8) Was versteht man unter einem Term? 9) Wie lautet die erweiterte Koeffizientenmatrix zu folgendem linearen Gleichungssystem: 10) Wie lauten drei der Rechenregeln für die Matrizenmultiplikation? 11) Wie lauten die Einheitensymbole der sieben SI-Einheiten? 12) Welches Wort steht sprachlich in einem Satz über die Beziehung zweier Größen für den Bruchstrich? 13) In welche Richtung wird ein rotierender Körper beschleunigt, so dass er rotieren kann? 14) Wenn mehrere Kräfte an einem starren Körper angreifen, was wird an dann von außen nur beobachten können? 15) Angenommen die Geschwindigkeit eines Körpers verdoppelt sich unter konstanter Einwirkung einer Kraft, wie ändert sich dann a. Die kinetische Energie des Körpers? b. Der zurückgelegte Weg des Körpers?

3 Anwendungsaufgabe: Bei den Waschmaschinen der Firma Lieme findet sich in der Bedienungsanweisung der folgende Text: Energie- und Wasserverbrauch Nutzen Sie die maximale Beladungsmenge des jeweiligen Waschprogramms. Der Energieverbrauch und Wasserverbrauch sind dann, bezogen auf die Gesamtmenge, am niedrigsten. 1) Kritisieren Sie den Inhalt des Textes aus der Sicht eines Physikers. (maximal zwei Sätze) 2) Verhält sich die die Beladungsmenge direkt proportional zum Energie- und Wasserverbrauch? (maximal drei Sätze) In der Bedienungsanleitung der Waschmaschine ist eine Tabelle der Umdrehungen pro Schleudergang angegeben: 1) Was ist unter dem Begriff Endschleuderdrehzahl zu verstehen? 2) Welche konstante Kreisbeschleunigung ist notwendig, wenn die Maschine aus dem Schleuderprogramm Wolle in 5 Sekunden auf das Programm Express wechselt?

4 Beim Beladen der Maschine mit der Maximalmenge an Baumwollwäsche soll diese Wäsche bei 95 C für 2Std und 9Min gewaschen werden. Die Gesamtenge an Wasser, welches sich dabei in der Maschine befindet beträgt 47l. 1) Berechnen Sie die Energiemenge, welche notwendig ist, um den Inhalt der Waschtrommel in 15min von 20 C auf die gewünschte Temperatur zu bringen. 2) Welche Leistung wird von der Maschine beim Aufheizen des Inhalts der Trommel erbracht? 3) Bei einer konstanten Netzspannung von 230V wird für das Aufheizen welche Stromstärke benötigt?

5 Die Waschmaschinen der Firma Lieme sind unter anderem mit einer PIN-Code Funktion ausgestattet, welche über die Eingabe eines dreistelligen Pin-Codes vor Fremdnutzung schützen soll. Summe aus Einer- und Zehnerziffer. Sie haben sich auf einem Zettel notiert gehabt, dass die Summe der Ziffern Ihres Codes gerade 11 ergibt und dass Achtmal die Hunderterziffer plus sechsmal die Zehnerziffer ist gerade um Eins größer als siebzehnmal die Einerziffer, wobei das Hundertfache der Hunderterziffer den gleichen Wert hat wie das Zehnfache der 1) Stellen Sie das Gleichungssystem auf. 2) Lösen Sie das Gleichungssystem mit dem Gaußverfahren 3) Wie lautet der Code?

6 Waschmaschinen sind anfällig für die Erdalkaliionenkonzentration im Wasser, welche in Grad deutscher Härte angegeben wird. In München beträgt die Wasserhärte im Durchschnitt 16 dh (Grad deutscher Härte), was einer Menge von entspricht. 1) Was ist an der Aussage zur Wasserhärte in München falsch? 2) In Großbritannien wird als Maß für die Wasserhärte die sogenannte englische Härte verwendet. Dabei gilt, dass 1 e (ein Grad englischer Härte ) einer Konzentration von entspricht. Wieviel dh entsprechen 1 e? Der überwiegende Teil der sogenannten Härtebildner sind gelöste Kalziumionen, welche durch das Lösen von Kalk (Kalziumkarbonat) in Wasser entstehen. Bei diesem Lösungsvorgang reagiert der Kalk unter Bindung von Kohlendioxid zu löslichem Kalziumhydrogencarbonat. 1) Stellen sie eine stimmige Reaktionsgleichung auf. 2) Welche Rolle spielt bei der Reaktion das Lösungsmittel? 3) Wenn 10g Kalziumcarbonat mit 1,7g Kohlendioxid in Wasser zu Kalziumhydroxid reagieren, welcher ist dann der begrenzende Reaktand und wie viel Gram Kalziumhydroxid können maximal bei der Reaktion entstehen. 4) Zeichnen Sie die Lewis-Formel des Hydroxidions

7 Anhang: Periodensystem der Elemente