11th EUROPEAN UNION SCIENCE OLYMPIAD

Transcriptie

1 11th EUROPEAN UNION SCIENCE OLYMPIAD Test 1 Answer sheet Luxembourg, March 19th, 2013 Country: BELGIUM Names and signatures: ENGELEN Wouter VERHOEVEN Robin WARNIER Alexis Team: A (Flemish)

2 $ COUNTRY Test 1 Answer Sheet 2 TAAK 1: BEPALING VAN SiO 2 IN WATER TAAK 1.1: Bereiding van de ijkoplossingen (8 punten): SiO 2 concentratie van de gegeven standaardoplossing: mg/l Volume van de standaardoplossing gebruikt voor de 50-voudige verdunning in het10 ml plastic buisje: ml SiO 2 concentraties van de ijkoplossing (geef 3 betekenisvolle cijfers): Water Oplossing B (ml) (ml) SiO 2 Concentratie [mg/l] TAAK 1.2: Opstellen van de calibratiecurve (17 punten): Vul de onderstaande table aan: Unknown 1 Unknown 2 Unknown 3 SiO 2 - concentratie [mg/l] Extinctie (Absorbance) bij 800 nm Zet op een blad millimeterpapier de extinctiewaarden van elke silicaatoplossing uit tegen de bijhorende concentratie Bereken de helling van de verkregen curve en schrijf de vergelijking voor de curve op.

3 $ COUNTRY Test 1 Answer Sheet Zet ook de gemeten extinctiewaarden van de onbekende monsters in de grafiek Bepaal de concentraties van de 3 onbekende monsters die voor dit experiment zijn klaargezet, zowel grafisch als door berekenen. Unknown 1 Unknown 2 Unknown 3 SiO 2 [mg/l] grafisch SiO 2 [mg/l] - berekend TAAK 1.3: Fouten schatten (5 punten) Welke beweringen zijn juist en welke fout? (Kruis aan) Juist Fout Het experiment is opgezet op een manier die systematisch fouten vermijdt. Een vermindering van toevallige fouten werd verkregen door de gehele procedure voor de onbekende monsters te herhalen en telkens het gemiddelde van de verkregen resultaten te berekenen. Als monsters in het niet-lineaire bereik van de ijklijn vallen, dan levert een verdunning van de monsters een nauwkeuriger resultaat dan het gebruik van een niet lineair aangepaste curve. Het experiment kan ook met behulp van glazen cuvettes worden uitgevoerd, zonder dat dit effect heft op de nauwkeurigheid van de resultaten.

4 $ COUNTRY Test 1 Answer Sheet 4 Een ijklijn door één punt, die door de oorsprong wordt gedwongen zou dezelfde precisie opleveren als de ijklijn door 6 punten die in dit experiment wordt gebruikt. TAAK 2: DIATOMEEËN, LEVEN IN EEN SILICA DOOSJE Taak 2.1: Identificatie enn afmetingen van diatomeeën (4 punten) Identificeer de verschillende soorten diatomeeën door gebruik te maken van de fotografische determineringstabel en bepaal de gemiddelde lengte van deze 4 diatomeeënsoorten: Diatomeeënsoorten Navicula cryptotenella (NCTE) Gemiddelde lengte in µm Amphora pediculus (APED) Mayamaea permitis (MPMI) Nitzschia dissipata (NDIS) Taak 2.2 Bepaling van de pollutiegraad van de rivieren Syre en Gander (24 p) - Identificeer de aanwezige diatomeeënsoorten - Geef de naam + overeenstemmende code en het totaal aantal valvae (A) voor elke soort. - Bereken (S*V*A) en (V*A) voor elke soort, alsook de som (Ʃ) De (S) & (V) waarden voor elke soort vind je in Tabel 1. Rivier Syre (A) Naam diatomeeënsoort CODE Aantal valvae (S) (V) (S*V*A) (V*A)

5 $ COUNTRY Test 1 Answer Sheet 5 Verontreiniging van de Syre : Sum (Ʃ) IPS (1-20) Graad biologische kwaliteit Rivier Gander (A) Naam diatomeeënsoort CODE Aantal valvae (S) (V) (S*V*A) (V*A)

6 $ COUNTRY Test 1 Answer Sheet 6 Sum (Ʃ) Verontreiniging van de Gander : Vraag 2A: Diatomeeën en technologie (1 punt) Alfred Bernhard Nobel ( ) was een beroemd Zweeds scheikundige, ingenieur en uitvinder. Met de intersten van zijn fortuin worden jaarlijks de Nobelprijzen gespijsd. Hij gebruikte diatomeeënaarde (kiezelgoer) voor zijn meest bekende ontdekking. Welke van de vermelde ontdekkingen maakte hem beroemd en rijk? (kruis aan) TAAK 3: SiO 2 IN ZONNECEL TECHNOLOGIE Vraag 3A (5 punten) Welke van de volgende factoren zal het rendement van een zonnepaneel verlagen? Kruis voor elk item Ja of Nee aan. Items Ja Nee Verlagen van N IPS (1-20) Graad biologische kwaliteit Vergroten van de oppervlakte van het contactrooster (de aansluitpunten) Een groter deel van het invallend licht wordt gereflecteerd Keuze van zonnecelmateriaal met een kleinere quantumopbrengst Verhogen van de energie van de invallende fotonen (bij dezelfde quantumopbrengst) Toenemende vervuiling van de glaslaag Dikkere laag van n-type halfgeleider Dikkere laag van p-type halfgeleider Keuze van een zeer hoge belastingsweerstand Keuze van een zeer lage belastingsweerstand Kraken van petroleum Fotovoltaïsche cellen Dynamiet Vensterglas Kwarts oscillators in uurwerken Taak 3.1: Open- kring spanning U oc en kortsluit stroomsterkte I sc (2 punten)

7 $ COUNTRY Test 1 Answer Sheet 7 Nummer lichtbron Nummer zonnecel Open-kring spanning U oc Kortsluit stroomsterkte I sc

8 $ COUNTRY Test 1 Answer Sheet 8 Taak 3.2: Stroomsterkte spanning en vermogen spanning karakteristieken (14 p.) I U P

9 $ COUNTRY Test 1 Answer Sheet 9 Maximum vermogenspunt I m U m P m Vraag 3B (2 punten) Het rendement van jullie zonnecellen (zie formule 1) bij het maximum vermogen punt is is ongeveer gelijk aan 8%. Hoe groot is het invallende lichtvermogen per oppervlakte- eenheid? Invallend lichtvermogen per oppervlakte-eenheid (W/m 2 ) Taak 3.3: Combinatie van zonnecellen (6 punten ) Combinatie in serie Celnummer I (ma) U Eerste cel Tweede cel Cellen in serie Parallel combinatie Celnummer I U (V) Eerste cel Tweede cel Cellen parallel 0,40 0,40 0,40 Vraag 3C (4 punten) Hoeveel cellen zou je in serie moeten schakelen? Hoeveel van deze serieschakelingen zou je parallel moeten schakelen? Aantal cellen in serie Aantal serieschakelingen parallel geschakeld