Kend dit laboratorieudstyr

Transkript

1 OVERSIGT OVER LABORATORIEUDSTYR Kend dit laboratorieudstyr Skriv navnene på det forskellige udstyr. Når du arbejder med de enkelte arbejdsark, vil du lære det enkelte udstyr næmere at kende. LABORATORIEUDSTYR NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 6

2 OVERSIGT OVER LABORATORIEUDSTYR Kend dit laboratorieudstyr Skriv navnene på det forskellige udstyr. Når du arbejder med de enkelte arbejdsark, vil du lære det enkelte udstyr næmere at kende. LABORATORIEUDSTYR NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 7

3 Hvordan skrives en fysik/kemi-rapport? Når du i forbindelse med et eksperiment i fysik eller kemi skal lave nogle skriftlige notater i form af en rapport, er der følgende retningslinjer, du skal huske på: Overskrift, hvor du skriver forsøgets navn. Dit navn (fx en linje med Denne rapport er udarbejdet af.). Formål med forsøget, dvs. du skal forklare, hvorfor du vil lave dette forsøg. Liste over materialer og udstyr, der anvendes til forsøget. Fotos/tegninger af forsøgsopstillingen, så du kan huske, hvordan forsøget blev stillet op (brug fx din mobiltelefon til fotos). Elektrisk diagram, hvis der i forsøget indgår elektriske kredsløb. Beskrivelse af, hvordan forsøget udføres. Her skal du også skrive dine egne små råd om, hvad der specielt skal tages hensyn til. Sikkerhedsforskrifter: Hvis der er forhold, der specielt skal tages hensyn til (glasudstyr, sikkerhedsbriller, varme genstande, risiko for ætsninger, antændelse m.v.). Forsøgsresultater: Hvad skete der under forsøget? Resultaterne kan i mange tilfælde med fordel samles i et systematisk opbygget skema. Bearbejdning af forsøgsresultater. Forsøgsresultaterne kan ofte bearbejdes og vises i et diagram, der kan sammenligne og give et større overblik. Forklaring af forsøgsresultater og konklusion på forsøget. Hvad viser forsøgsresultaterne? Hvilke fysiske/kemiske regler og love har du bevist med forsøget? Dette punkt er meget VIGTIGT! Fejlkilder: Du kan her fortælle om de faktorer, der måske har været medvirkende til unøjagtigheder eller fejl i forsøgsresultaterne. Forsøgsrapporten laves på grundlag af de fotos, notater og skitser, der er foretaget under selve forsøget. Hvis rapporten skal afleveres til bedømmelse hos din lærer, skal den forsynes med dit navn på forsiden! Husk også at gemme forsøgsrapporten til senere brug! NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 8

4 Kapitel 1 EnErgiforsyningEn i Danmark 1.1 Kraftvarmeværket Kapitel 1 Formål: Du skal forklare de forskellige processer, der sker på et gasfyret kraftvarmeværk. EnErgi nu og i fremtiden Luft 1 Naturgas 7 Havvand Pumpe kraftvarm Skriv en forklaring til, hvad der sker de enkelte steder på kraftvarmeværket. Se de enkelte numre på tegningen. Nr. Hvad sker der? NavN: klasse: naturens univers 9. klasse alinea 9

5 1 Naturgas Kapitel 1 EnErgiforsyningEn i Danmark Luft 1.2 Forsøg med varmeveksler 7 Havvand 6 Formål: Du skal undersøge, Pumpe hvordan en varmeveksler fungerer. Lav den viste opstilling. Bemærk: Pas på der arbejdes med kogende vand og skoldhed damp! Når opvarmningen afsluttes, afmonteres slangen fra kolben. Der vil ellers ske tilbagesugning pga. kraftigt undertryk i kolben. 8 Du skal bruge: Bunsenbrænder Trefod med keramisk trådnet Stativstang med A-fod Dobbeltmuffe Kolbeholder Konisk kolbe Bægerglas Prop med 1 hul Vinkelglasrør 2 gummislanger 2 termometre Varmeveksler (nr , a/s Frederiksen) Sikkerhedsbriller 1-1-kraftvarmeværk.pdf EnErgi nu og i fremtiden 1. Fyld vand i varmeveksleren og mål temperaturen med termometer 1 og veksler.jpg 2. Tilslut gummislangen mellem glaskolben og varmeveksleren. 3. Fyld vand i den koniske kolbe og opvarm dette, så det koger. Side 1 4. Varmen fra dampen vil nu opvarme vandet i beholderen med varmeveksleren. 5. Temperaturen måles hvert minut og noteres i skemaet. 6. Lav et kurvediagram over temperaturen i varmeveksleren. Naturens univers 9 OPGAVER version 2 19 august 2013 Illustrationer: / Hans Møller Tid 0 min. 1 min. 2 min. 3 min. 4 min. 5 min. 6 min. 7 min. 8 min. 9 min. 10 min. Temp. 1 Temp. 2 Hvad viser forsøget? NavN: klasse: naturens univers 9. klasse alinea 10

6 Kapitel 1 Kapitel 1 EnErgiforsyningEn i Danmark 1.3 Forsøg med isolering Formål: Du skal undersøge, hvordan isolering holder på varmen. Du skal bruge: 3 vinflasker på 0,7 liter Plasttragt Termometer Flamingotransportkasse til vin Viskestykke eller andet stof EnErgi nu og i fremtiden De tre vinflasker fyldes med varmt vand på fx 70 grader. Sørg for, at vandet har samme temperatur i de tre flasker ved forsøgets start. Én af flaskerne pakkes ind i et viskestykke. En anden flaske sættes i flamingokassen. Den tredje flaske er uisoleret. Flaskerne stilles et koldt sted udenfor eller i køleskabet. Temperaturen måles hver halve time. 1-3-flaske.jpg Temperaturmålinger: Tid 0 time ½ time 1 time 1½ time 2 timer 2½ time stof flamingo uisoleret Hvad viser forsøget? 1-4-SPOLER.psd NavN: klasse: naturens univers 9. klasse alinea 11

7 Kapitel 1 EnErgiforsyningEn i Danmark 1.4 Induktion Formål: Når man laver induktionsforsøg, afhænger spændingen af flere faktorer. Du skal finde ud af hvordan. Galvanometret kan evt. erstattes af amperemeter (viserinstrument) på følsomt område. Du skal bruge: 2 stangmagneter Spole, 200 vindinger Spole, 200 vindinger Spole, 200 vindinger Galvanometer Ledninger 1-3-flaske.jpg EnErgi nu og i fremtiden 1) Vindingstallets betydning Magneten bevæges med samme hastighed ned i hver af de tre spoler. Udslaget noteres. 1-4-SPOLER.psd Vindingstal Udslag 2) Hastighedens betydning Magneten bevæges først langsomt derefter hurtigt ned i 1600-vindingers spolen. Hastighed langsom hurtig Udslag 3) Magnetens styrke Der anvendes først én derefter 2 magneter som bevæges med jævn fart ned i 1600-vindingers spolen. Med to magneter holdes de tæt sammen med nordpol samme vej. Naturens univers 9 OPGAVER version 2 19 august 2013 magnetstyrke 1 magnet 2 magneter Illustrationer: / Hans Møller Udslag 1-5-opstilling-magnet.jpg Side 2 konklusion: Hvordan kan man få størst mulige induktionsspænding? NavN: klasse: naturens univers 9. klasse alinea 12

8 Kapitel 1 EnErgiforsyningEn i Danmark 1.5 Vekselstrømsgeneratoren Formål: Du skal undersøge, hvordan man kan fremstille vekselstrøm, og hvilke faktorer, der påvirker vekselspændingens størrelse. Du skal bruge: 1-3-flaske.jpg Strømforsyning Rund magnet med drejeleje El-motor (0 12 V=) med remskive Gummibånd U-kerne Stativ til opspænding af motor og magnet Spole, 200 vindinger Spole, 400 vindinger Spole, 1600 vindinger Ledninger 1-4-SPOLER.psd Datalog-udstyr eller voltmeter EnErgi nu og i fremtiden 1-5-opstilling-magnet.jpg Naturens univers 9 OPGAVER version 2 19 august 2013 Illustrationer: / Hans Møller Den lille el-motor skal trække den runde magnet foran spolen, hvorved der induceres en spænding i denne. I praktisk el-produktion trækkes magneten af en vindmølle, en dampturbine eller en vandturbine. Side 2 Beskriv, hvad der sker, når du starter motoren. Design dit eget forsøg! Ud fra forsøget med induktionsspændingen i arbejdsark 1.4 skal du vurdere hvilke faktorer, der kan ændres i forsøget. Lav en forsøgsrække og udfør en række målinger med forsøgsopstillingen. konklusion: Hvad afhænger den inducerede vekselspænding af? NavN: klasse: naturens univers 9. klasse alinea 13

9 Kapitel 1 Kapitel 1 EnErgiforsyningEn i Danmark 1.6 Vekselspændingskurven Formål: Du skal træne de faglige begreber, man benytter til vekselstrøm. I forsøget med vekselstrømsgeneratoren har du set, at der fremkommer en kurve på skærmen, som er et grafisk billede af den inducerede spænding. Besvar spørgsmålene nedenfor ud fra denne tegning af vekselspændingskurven. EnErgi nu og i fremtiden Spænding (V) 10 5 A 0 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,10 0,11 0,12 Tid (S) Kapitel Spænding (V) 1. Indtegn Spænding en (V) periode på kurven Hvad er den maksimale spænding, U max? V 3. Beregn 15 den effektive spænding, U eff (NB: U eff = 0,7 U ) V max B Find tiden T for én periode? sek. A 0 5. C Beregn vekselspændingens frekvens f (NB: f = 1/T) Hz 5 0,01 0,01 0,02 0,02 0,03 0,03 0,04 0,04 0,05 0,05 0,06 0,06 0,07 0,07 0,08 0,08 0,09 0,09 0,10 0,10 0,11 0,11 0,12 0,12 Tid Tid (S) (S) Lav en tegning af en vekselspændingskurve som ovenfor, men hvor den maximale spænding er halvt så stor. Kapitel 1 Spænding (V) diagram.ai B C 5 Spænding (V) ,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,10 0,11 0,12 Tid (S) A ,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,10 0,11 0,12 Tid (S) diagram.ai Lav 10en tegning af en vekselspændingskurve som ovenfor, men hvor frekvensen er dobbelt så stor. 1-7-transformator-opstilling.jpg Spænding (V) 10 5 B C 0 5 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,10 0,11 0,12 Tid (S) transformator-opstilling.jpg NavN: klasse: 1-6-diagram.ai naturens univers 9. klasse alinea aogb-forsyning.jpg

10 10 B C Kapitel 1 EnErgiforsyningEn i Danmark 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,10 0,11 0,12 Tid (S) 1.7 Transformatorens spænding Formål: Du skal undersøge, hvordan transformatoren kan ændre vekselspændingen. Du skal bruge: Strømforsyning 1-6-diagram.ai U-kerne med anker 2 spoler, 200 vindinger 2 spoler, 400 vindinger 2 spoler, 1600 vindinger Voltmeter Ledninger EnErgi nu og i fremtiden Spolen, hvor spændingen sendes ind, kaldes primærspolen (P). Spolen på den anden side af U-kernen kaldes sekundærspolen (S). Spændingen på primærsiden benævnes U p, spændingen på sekundærsiden benævnes U s I de følgende forsøg måles spændingen på sekundærsiden, U p, med voltmetret. Forsøg 1: Hvad kan transformeres jævnspænding eller vekselspænding? P Up S Us V= V~ transformator-opstilling.jpg Forsøg 2: Vindingstallets betydning Naturens univers 9 OPGAVER version 2 19 august 2013 Illustrationer: / Hans Møller P Up S Us V~ V~ V~ V~ V~ V~ V~ V~ V~ aogb-forsyning.jpg Se på forholdet mellem spolernes vindingstal og forholdet mellem primær- og sekundærspænding. Beskriv denne sammenhæng. Side 3 NavN: klasse: naturens univers 9. klasse alinea 15

11 Kapitel 1 EnErgiforsyningEn 5 i Danmark Kapitel 1 Spænding (V) 1.8 Effekttab Spænding i (V) ledninger 15 Formål: Du skal forstå, hvorfor man er nødt til at anvende højspænding ved transport af el-energi. BA 0 Ekektrisk effekt 0 C Elektrisk effekt P beregnes 5 som produktet 5 af spænding U og strøm I. A ,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,10 0,11 0,12 Tid (S) 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,10 0,11 0,12 P = U I Spænding (V) Ohms lov fortæller om sammenhængen mellem spænding U, strøm I og modstand R. 10 Dermed kan effekt også beregnes efter formlen: P = R I I eller P = r I 2 15 B 0 Energitab i el-forsyningsnettet 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,10 0,11 0,12 C Når der sendes strøm gennem 5 en elektrisk ledning, dannes varme. Det kan du mærke på ledningen til fx en brødrister eller en el-kedel. Denne varme er egentlig et tab af energi. 10 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,10 0,11 0,12 U = r I På effektligningen ovenfor kan man se, at jo stærkere strømmen er, jo større bliver varmetabet. Hvis der dermed skal sendes en stor effekt ud til forbrugerne, vil det være fornuftigt at sætte spændingen op i stedet for. Dette forklares nu med et noget forenklet eksempel, hvor vi sætter modstanden i de lange forsyningsledninger til 5 ohm i hver, i alt 10 ohm. Tid (S) Tid (S) Tid (S) 1-6-diagram.ai 1-6-diagram.ai 1-7-transformator-opstilling.jpg EnErgi nu og i fremtiden Uden transformation: 10A 5 Ω Lav beregningerne: elværk 5 Ω Forbruger Effekt fra kraftværket: 230 V 10 A = W Effekttabet i ledningerne 10 Ω (10 A) 2 = W Forbrugeren får: W Energitab i procent: % Med transformation: 230V Naturens univers 9 OPGAVER version 2 19 august 2013 Illustrationer: / Hans Møller Ω elværk Forbruger Lav beregningerne: Effekt fra kraftværket: 230 V 10 A = W Naturens univers 9 OPGAVER version 2 19 august 2013 Illustrationer: / Hans Møller P S 1A 5 Ω 230V 2300V 2300V 230V Effekttabet i ledningerne 10 Ω (1 A) 2 = W 1-7-transformator-opstilling.jpg 1-8-aogb-forsyning.jpg Side aogb-forsyning.jpg Side 3 Forbrugeren får: W Energitab i procent: % Forklar ud fra disse udregninger, hvorfor man anvender højspænding ved transport af el-energi over større afstande. NavN: klasse: naturens univers 9. klasse alinea 16

12 Kapitel 1 EnErgiforsyningEn i Danmark 1.9 Transformation (1 side af 12) Kapitel 1 Formål: Du skal besvare nogle opgaver, hvor du bruger din viden om transformation. 1) Hvad er sekundærspændingen? U s? EnErgi nu og i fremtiden 500 V ~? 20 V ~? 5 A? Kapitel 1?? 40 V ~ 2) Hvad er sekundærspændingen primærspændingen? U s? Kapitel 1 EnErgiforsyningEn i Danmark 500 V ~? 20 V ~ 20? V ~ 40? V ~ 230 V ~ Hvad er sekundærstrømmen I s? 1.9 Transformation side 1 5 A Kapitel 1 Formål: Du skal besvare nogle opgaver, hvor du bruger din viden om transformation.? 1) Hvad er sekundærspændingen? ) Hvad Hvor er mange primærspændingen vindinger 200 er der Upå 1000 p? primærspolen? V ~? V ~?? 20 V ~?? 40 V ~ 230 V ~ 230 V ~?? 5230 A V ~ 57,5? V ~ 230 V ~ 5 A? 1,0 1,0 A 0,15 A 1,2 Kapitel 1 5 A EnErgi nu og i fremtiden??? 1,0 4) 2) Hvad Hvor er mange sekundærspændingen primærspændingen? vindinger er der på U s? sekundærspolen? ? V ~? V 230 ~ ? V ~? 20 V ~ ?? V ~? 40? V ~ 230 V ~ Hvad er primærstrømmen I p?? 57,5 V ~ V V ~ ~ 57,5 V ~ 230 V ~ 60 V ~ V 1,0 A 230? V 5 A? 5 A 1,0 0,15 A 1,2 A 0,15 A 1,2 1,0 A? NavN:? 20 V ~ ? 500 klasse: 1-9-otte-opstilling 3) Hvor naturens mange vindinger univers 9. er klasse der på alinea 17 primærspolen?

13 ? 20? V ~ 40? V ~ 230 V ~??? 40 V ~ Kapitel 1 EnErgiforsyningEn i Danmark? 5 A 1.9 Transformation (2 side af 22) ) Beregn Hvad er vindings sekundærspændingen? 1200 tal på primærspolen 30 P.? ? V ~ 230 V ~ 40? V ~ 230 V ~? Hvad er sekundærstrømmen? 230 V ~ 57,5 V ~ 230 V ~ 5 A? 1,0 A 1,0 A 0,15 A 1,2 A 5 A? 1,0 A EnErgi nu og i fremtiden?? ) Beregn sekundærspændingen. U s? 1000? ? Beregn sekundæreffekten. 1000? Hvis vi ser bort fra transformatortabet, 40 V ~ 230 V ~? Beregn primæreffekten 57,5 V ~ V V ~ 57,5 60 V 230 V ~? V ~ 10 hvor 000 V stor er primæreffekten? 230? V Beregn sekundæreffekten 1,0 A Beregn primærstrømmen. 0,15 A 1,2 A Hvorfor 0,15 A 1,2 A 1,0 A er der forskel?? Beregn tabet i procent 1-9-otte-opstillinger.p 7) Beregn vindings primæreffekten. tal på sekundærspolen S ? 1000? Beregn sekundæreffekten. Naturens univers 9 OPGAVER version 2 19 august 2013 Illustrationer: / Hans Møller Hvorfor er der forskel? 57,5 60 V V ~ V ~ V 60? ~ 230 V V Beregn tabet i procent. 0,15 A 1,2 A 1,0 A? 1,0 A 230 V? Side 1-9-otte-opstillinger.pdf 1-9-otte-opstillinger.p 60 V ~ 1000? Naturens univers 9 OPGAVER version 2 19 august 2013 Illustrationer: / Hans Møller V 230 V Side 4 8) Indsæt de manglende tal i i tegningen. af Vindings transformatoren. tal på sekundærspolen S? Side 1,0 A? Beregn sekundærstrøm I s? 1-9-otte-opstillinger.pdf NavN: klasse: Side 4 naturens univers 9. klasse alinea 18

14 1-11-hårtørrer.jpg Kapitel 1 EnErgiforsyningEn i Danmark Kapitel Energi omsætning i hjemmet Formål: Du skal opfriske og træne din viden fra 8. klasse om energiformer og energiomsætning. EnErgi nu og i fremtiden Vi anvender elektrisk energi til en lang række formål i hverdagen. Brug skemaet herunder til at vise omsætningen af el-energi til andre energiformer. Giv eksempler på anvendelse af elektrisk energi. energi-form eksempel på anvendelse 1-10-lampe.jpg el-energi Naturens univers 9 OPGAVER version 2 19 august 2013 Illustrationer: / Hans Møller Side 5 NavN: klasse: naturens univers 9. klasse alinea 19

15 Kapitel 1 EnErgiforsyningEn i Danmark 1.11 Elektrisk energi Formål: Du skal lære, hvordan man beregner elektrisk energi. EnErgi nu og i fremtiden 1-10-lampe.jpg I de følgende beregninger sættes prisen på en kilowatttime (kwh) til 1) Ida vasker sit hår tre gange om ugen. Hver gang tørrer hun håret med en el-hårtørrer i 5 minutter. Hårtørreren har en effekt på 1000 watt. Hvad koster det i el-udgift om året at tørre Idas hår? kr hårtørrer.jpg 2) Peter har på værelset 3 lamper mærket hhv. 15 w, 9 w og 7 w. Lamperne er i gennemsnit tændt 4 timer dagligt året rundt. Beregn den årlige udgift. Naturens univers 9 OPGAVER version 2 19 august ) Jannie bager brød til en fest, familien skal holde. Ovnen er mærket 1500 watt, og den er tændt i 3 timer. Hvad er el-prisen for brødbagningen? Illustrationer: / Hans Møller Side 5 4) Oles familie har et sommerhus. En dag i det tidlige forår varmes huset op med 5 el-radiatorer, hver på 1200 watt. Det tager 5 timer at varme huset ordentligt op. Hvad koster det i el? 5) Helenes TV bruger hun flittigt. Det er tændt i gennemsnit 3 timer dagligt. TV'et, det er mærket 145 watt. Hvad er den årlige udgift? NavN: klasse: naturens univers 9. klasse alinea 20

16 Kapitel 1 EnErgiforsyningEn i Danmark 1.12 El-pærer lys og energiforbrug Formål: Du skal undersøge sammenhængen mellem lys og energiforbrug for forskellige typer af pærer. Forsøget laves bedst i næsten mørkelagt lokale. Mål først lysstyrken i lokalet med lux-meteret og træk denne værdi fra de målte lysstyrker fra pærerne. Kapitel 1 Ved A-pærerne skal du vente med måling af lysstyrken, indtil den ikke stiger mere dette tager typisk 1 2 minutter. Du skal bruge: Lampefatning med 230 V-stik Stativfod Lux-meter Stativ til lux-meter Målebånd El-energimåler Forskellige typer el-pærer: Glødepærer Halogen-pærer A-pærer LED-pærer EnErgi nu og i fremtiden Måleresultater: Pæretype/navn Påstemplet effekt (watt) målt effekt (watt) Lysstyrke (lux) Nytte (lux/watt) 1-12-LUX-MEASURE.jpg 1-13-ENERGIMEASURE.jpg Lav et søjlediagram over pærernes nytte, dvs., hvor meget lys (lux) de giver pr. watt. (Måles i lux/watt). Forklar, hvorfor der er stor forskel på de forskellige pæretyper. Hvad kan du bruge denne viden til? NavN: Naturens univers 9 OPGAVER version 2 19 august 2013 Illustrationer: / Hans Møller klasse: Side 6 naturens univers 9. klasse alinea 21

17 Kapitel 1 EnErgiforsyningEn i Danmark 1.13 Opvarmning af vand - nyttevirkning Formål: Du skal undersøge forskellige varmekilders nyttevirkning ved opvarmning af vand LUX-MEASURE.jpg Du skal bruge: El-energimåler Stop-ur Termometer Måleglas 600 ml Apparater som: El-kedel Kogeplade Dyppekoger Kaffemaskine Mikroovn EnErgi nu og i fremtiden Du skal afmåle 500 ml. koldt vand (20 C) til hvert forsøg. Opvarm vandet til en bestemt temperatur ENERGIMEASURE.jpg Dette kan fx være 80 grader. Husk at omrøre vandet under opvarmningen, hvis det er muligt. Mål el-apparatets effekt (watt) og tiden for opvarmningen (s). Udregn den tilførte el-energi og vandets modtagne varme-energi. Beregn nyttevirkningen, dvs. hvor stor procentdel af el-energien bliver til varme-energi. Energi-beregninger: Energien måles i forsøget i Joule (J). El-apparatets el-energi: e el = P t (Effekten P måles i watt, tiden t måles i sek.) Vandets varmeenergi: e varme = m (T 2 T 1 ) 4,2 Resultater: Naturens univers 9 OPGAVER version 2 19 august 2013 Illustrationer: / Hans Møller Apparat (massen af vandet måles i gram, 500 ml = 500 g) (Start-temperaturen T 1 og slut-temperaturen T 2 måles i grader) (Vandets specifikke varmekapacitet er 4,2 J/g o C) effekt (w) Tid (s) Tilført el-energi (J) modtaget varmeenergi (J) Side 6 Nyttevirkning i procent Lav et søjlediagram af resultaterne og giv en forklaring på forsøgsresultaterne. NavN: klasse: naturens univers 9. klasse alinea 22

18 Kapitel 1 Kapitel 1 EnErgiforsyningEn i Danmark 1.14 Mål dit el-forbrug Formål: Du skal undersøge forskellige apparaters effektforbrug og derudfra lave beregninger af energiforbrug. Du skal bruge: Mange forskellige el-apparater fra dagligdagen El-energimåler Lommeregner EnErgi nu og i fremtiden I denne opgave måles energiforbruget i kilowatttimer (kwh), da tallene ellers vil blive meget store, 1-14-ELAPPARATER.jpg hvis der måles i Joule (J). Omregningen mellem kwh og J er: 1 kwh = J Elektrisk energi: e el = P t (P måles i watt (w), tid måles i timer (h)) Et apparats effekt kan måles med energimåleren (indstillet til effektmåling (w)), eller det aflæses på den afmærkning, der sidder på alle el-apparater. For at udregne energiforbruget på et apparat skal du vurdere, hvor mange timer, det bruges om ugen. Pris for el-forbruget: 1 kwh koster kr. (incl. afgifter og moms). Tallet oplyses af din lærer. resultater: Apparat effekt (w) Anvendt tid pr. uge (h) energiforbrug (kwh) e el = P t/1000 Pris 1-15-elever energipatruljen.jpg Naturens univers 9 OPGAVER version 2 19 august 2013 Illustrationer: / Hans Møller Side 7 Hvad viser beregningerne? Hvilke apparater har det største energi-forbrug? Hvilke faktorer medvirker til dette store forbrug? NavN: klasse: naturens univers 9. klasse alinea 23

19 Kapitel 1 EnErgiforsyningEn i Danmark 1.15 Energispareråd på skolen Formål: Du skal sammen med dine klassekammerater lave forslag til, hvordan skolens energiforbrug kan sænkes ELAPPARATER.jpg EnErgi nu og i fremtiden 1-15-elever energipatruljen.jpg Undersøg undervisnings- og fælleslokaler på skolen med fokus på energiforbruget, og giv nogle realistiske forslag til, hvordan energiforbruget kan gøres mindre. Tænk på områder som Belysning Varme Ventilation Køleskabe Naturens univers 9 OPGAVER version 2 19 august 2013 Illustrationer: / Hans Møller Lav f.eks. en planche eller en PowerPoint med jeres undersøgelser og forslag, og præsentér dem for skolelederen og andre elever, fx nogle yngre klasser. Side 7 NavN: klasse: naturens univers 9. klasse alinea 24

20 Kapitel 1 Kapitel 1 Kapitel 1 EnErgiforsyningEn i Danmark 1.16 Ensretning Formål: Du skal undersøge, hvordan vekselstrøm kan Kapitel 1 Kapitel ensrettes 1 til jævnstrøm. Lav denne opstilling. 6 V = 6 V = 6 V = 6 V ~ 6 V ~ 6 V ~ Du skal bruge: Strømforsyning El-pære, 6 V 0,5A El-motor, 0 12 V Ensretterdiode Ledninger Datalog-udstyr 6 V = eller oscilloskop EnErgi nu og i fremtiden V Indstil strømkilden til 6 V=. Indsæt først el-pæren, derefter motoren. Indstil strømkilden til 6 V~. Indsæt først el-pæren, derefter motoren. Hvordan lyser pæren med jævn-/vekselstrøm? Hvordan kører motoren med jævn-/vekselstrøm? Indstil strømkilden til 6 V~. Indsæt en ensretterdiode i kredsløbet. Indsæt nu el-pæren, derefter motoren. Hvordan lyser pæren? Hvordan kører motoren? V 1) jævnstrøm 2) Vekselstrøm t V Du har nu ensrettet vekselstrømmen med ensretterdioden. Brug spændingssensoren til dataloggeren og mål spændingen over pæren uden og med ensretterdiode. Tegn billederne af de to spændingskurver. t V t 1-16-diagrammer.pdf V t 1-16-diagrammer.pdf t V V Naturens univers 9 OPGAVER version Naturens 2 19 univers august OPGAVER version 2 19 august 2013 Illustrationer: / Hans Illustrationer: Møller / Hans Møller t V Naturens univers 9 OPGAVER version 2 19 august 2013 Side 8 Illustrationer: Side / 8 Hans Møller t Vekselspændingen er ikke blevet til en jævnspænding som en ret linje diagrammer.pdf Hvorfor er det nødvendigt at kunne ensrette vekselstrømmen? Nævn nogle el-apparater, der kun fungerer med jævnstrøm. Din lærer kan evt. vise dig, hvordan man med fire ensretterdioder og en kondensator kan lave en næsten jævn og glat spændingskurve. Naturens univers NavN: 9 OPGAVER version 2 19 august 2013 Illustrationer: / Hans Møller klasse: naturens univers 9. klasse alinea Side 825

21 Kapitel 1 EnErgiforsyningEn i Danmark 1.17 Tip 10 1 spørgsmål 1 x 2 I kraftværkets kedel omdannes kemisk energi fra kul eller gas til Elektrisk energi Varme-energi Kinetisk energi EnErgi nu og i fremtiden 2 I kraftværkets turbine omdannes dampens energi til Elektrisk energi Varme-energi Kinetisk energi 3 I kraftværkets generator omdannes turbinens bevægelse til Elektrisk energi Varme-energi Kinetisk energi 4 El-energien sendes ud fra elværket med højspænding for at Komme hurtigt af sted Varme ledningerne op Gøre energitabet lille 5 Den største nyttevirkning fra kraftværket fås ved Ren elproduktion Kombineret el- og varmeproduktion Ren varmeproduktion 6 Induktion betyder at Skabe strøm med magnetisme Skabe magnetisme med strøm Sætte spændingen op. 7 Denne fysiker opdagede induktionen i 1831 H.C. Ørsted Allesandro Volta Michael Faraday 8 En transformator kan ændre Kredsløbets modstand Spændingen Effekten 9 Elektrisk effekt P måles i Ampere Volt Watt 10 Elektrisk energi E beregnes sådan U = R I E = P t E = U I NavN: klasse: naturens univers 9. klasse alinea 26

22 KAPITEL 2 VEDVARENDE ENERGI 2.1 Model af drivhuseffekt Formål: Du skal lave en model, der på en enkel måde viser princippet i drivhuseffekten. DU SKAL BRUGE: 2 ens papkasser (fx til kopipapir) 2 stk. sort karton Glasplade 2 termometre 2 træklodser 500 W halogenlampe Stativ ENERGI NU OG I FREMTIDEN I de to papkasser lægges et sort stykke karton, så det dækker bunden. Der placeres en træklods i hver kasse, hvorpå der anbringes et termometer. På den ene kasse lægges en glasplade, som dækker hele kassen. De to kasser placeres i fuldt sollys eller under en 500 W lampe. Temperaturen i de to kasser måles hvert 5. minut. Tid (minutter) Temperatur 1 Temperatur 2 Forklar, hvordan forsøget er en model af Jordens drivhuseffekt. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 27

23 KAPITEL 2 VEDVARENDE ENERGI 2.2 Danmarks energiforsyning Formål: Du skal undersøge vigtige forhold vedrørende Danmarks energiforsyning. DU SKAL BRUGE: Energistyrelsens website, og find den nyeste Årlig energistatistik under Statistik og nøgletal. ENERGI NU OG I FREMTIDEN Produktion og forbrug af energi i Danmark a. Olieproduktion og forbrug. Lav et diagram, der viser udviklingen fra 1980 til i dag. b. Produktion og forbrug af vedvarende energi. Lav et diagram, der viser udviklingen fra 1980 til i dag for disse energikilder: sol, vind, biomasse, affald og varmepumper. Giv en beskrivelse af udviklingen i brugen af de nævnte energikilder. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 28

24 KAPITEL 2 VEDVARENDE ENERGI 2.3 Vandturbinen Formål: Du skal undersøge, hvordan skolens vandturbinemodel kan lave vekselstrøm. DU SKAL BRUGE: Model af Peltonturbine med vekselstrømsgenerator Lampefatning Pære, 6 V 0,1 A Voltmeter eller datalogudstyr ENERGI NU OG I FREMTIDEN Anbring Peltonturbinen under en vandhane med strålespids. Skru op for vandet, så der rammer en kraftig vandstråle på turbinens skovlblade. Mål spændingen, som frembringes. Undersøg evt. den frembragte vekselspænding med datalogudstyr, så du får tegnet et billede af vekselspændingen. Undersøg, om turbinen kan få en 6 volts pære til at lyse. Hvilke faktorer påvirker den spænding, der frembringes i generatoren på peltonturbinen? NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 29

25 KAPITEL 2 VEDVARENDE ENERGI 2.4 Vandkraftværket Formål: Du skal lære, hvordan vandkraftværket kan fremstille elektrisk energi. Vandkraftværket udnytter den potentielle energi, der er i vandet, der falder i bjergene som sne eller regn. Den mængde vand, der falder i årets løb, varierer meget, og man laver derfor en dæmning, der kan holde vandet tilbage i et reservoir en stor, opdæmmet, kunstig sø i bjergene. Vandet herfra kan man lade strømme ned gennem vandturbinerne, der trækker de generatorer, som producerer el-energi. ENERGI NU OG I FREMTIDEN Beskriv for hver tegning, hvorfor vandstanden i vandreservoiret ændrer sig. Hvilken betydning har det, hvis der et år falder meget mindre nedbør? Vinter Dæmning Nedbør Gletsjer Kraftstation Reservoir Fjord GRUNDFJELD Forår Sommer Efterår NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 30

26 KAPITEL 2 VEDVARENDE ENERGI 2.5 Modelvindmøllen Formål: Du skal lave forsøg med en vindmøllemodel for at lære om dens funktion. DU SKAL BRUGE: Vindmøllemodel med udskiftelige vinger Gulvventilator Vindmåler Voltmeter Diodepærer Lampefatninger Ledninger ENERGI NU OG I FREMTIDEN Anbring vindmøllemodellen en meter foran ventilatoren. Du kan ændre vindhastigheden ved at regulere ventilatorens fart. Vindmøllens vinger kan ændres med hensyn til vingetyper, antal vinger og vinkel af vinger. Lav selv undersøgelser af én eller flere faktorer, som ændres i opstillingen. Vindmøllens el-produktion måles med voltmetret. Vindhastighedens betydning: Vindens fart (m/s) Langsom: Middel: Hurtig: Spænding (V) Antal vinger: Antal vinger: Spænding (V) Vinkel på vinger: Vinkel, trin Spænding (V) Konklusion på forsøg: NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 31

27 KAPITEL 2 VEDVARENDE ENERGI 2.6 Forsøg med minisolfanger Formål: Du skal undersøge, hvordan solenergi kan omdannes til varme-energi. Der laves med tangen et hul i siden på de to dele af petriskålen. Herefter tapes de to dele sammen, og hulrummet fyldes med sand ved hjælp af tragten. Forsiden på petriskål nr. 1 males sort, nr. 2 males hvid og på nr. 3 limes alufolie med den blanke side frem. Et termometer stikkes ned i sandet i de tre petriskåle, som placeres i solen som vist. Temperaturen i de tre minisolfangere måles hvert 5. minut. DU SKAL BRUGE: 3 plastpetriskåle Fint, tørt strandsand 3 termometre Maletape Sort og hvid maling Limstift Alufolie Bidetang Plasttragt ENERGI NU OG I FREMTIDEN Tid (minutter) Blank C C C C C Hvid C C C C C Sort C C C C C Lav et kurvediagram i regneark, der viser temperaturforløbet i de tre solfangere. Forklar kurvernes udseende. Hvad viser forsøget om udnyttelse af solenergi til varme-energi? NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 32

28 KAPITEL 2 VEDVARENDE ENERGI 2.7 Rørsolfangeren Formål: Du skal undersøge, hvordan en rørsolfanger fungerer. Rørsolfangeren består af rør fyldt med vand. Væggen på rørene består af 2 lag glas, og mellem disse 2 lag er der vacuum (dvs. lufttomt). Den sorte farve på den inderste glasvæg omdanner sollyset til varme, så vandet i røret varmes op. Da der er vakuum mellem de to glasvægge, holder røret på varmen på samme måde som en termokande. Selv om der ikke er klart solskin, vil der opsamles varme i rørene. Solfangeren på taget af huset, der er vist på side 30 i elevbogen, er en rørsolfanger, der bidrager til husets varmeforsyning. Opstil solfangeren, så solstrålerne rammer vinkelret på rørene. DU SKAL BRUGE: Rørsolfanger (fx Minisol fra Frederiksen) Termometer ENERGI NU OG I FREMTIDEN Tag proppen af et rør og mål temperaturen af vandet i røret! Mål temperaturen hvert kvarter. Tid (min.) Temperatur C Forklar, hvorfor solvarme er en god idé at udnytte. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 33

29 KAPITEL 2 VEDVARENDE ENERGI 2.8 Solceller Formål: Du skal undersøge, hvordan solceller kan omdanne lys til el-energi. DU SKAL BRUGE: Små solceller med motor Voltmeter Stort solcellepanel, 10 W Evt. 500 W halogenlampe Lille radio eller lign. ENERGI NU OG I FREMTIDEN Lav forsøg med de små solceller. Hvordan skal de kobles sammen for at skabe den største spænding? Tegn og forklar! Hvad sker, hvis solcellen dækkes halvt til? Undersøg det store solcellepanel. Kan det producere el-energi, så en lille radio kan spille? Et lille tip hvis der ikke er solskin, kan en 500 W halogenlampe bruges som en kunstig sol. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 34

30 KAPITEL 2 VEDVARENDE ENERGI 2.9 Undersøgelse af solcellelampe Formål: Du skal undersøge, hvordan en lille solcellelampe til haven fungerer. DU SKAL BRUGE: Solcellelampe (fra fx byggemarked) Værktøj Voltmeter Evt. 500 W halogenlampe ENERGI NU OG I FREMTIDEN 1. Undersøg lampens funktion hvordan virker den? 2. Inden du begynder at adskille lampen hvad tror du, den må indeholde? Adskil nu lampen i dens enkeltdele, så du kan se de elektriske komponenter og måle på dem. 1. Hvilken spænding laver solcellen, når den rammes af solen eller en kraftig projektør? 2. Hvilken spænding har batteriet? 3. Undersøg, ved hvilken spænding lysdioden begynder at lyse. 4. Hvilken funktion har kontakten? 5. Hvordan styres tændingen af lysdioden i lampen? Nævn eksempler fra hverdagen på, at solens lys udnyttes til elproduktion. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 35

31 KAPITEL 2 VEDVARENDE ENERGI 2.10 Brændselscellen Formål: Du skal undersøge, hvordan en brændselscelle kan omdanne kemisk energi til el-energi. DU SKAL BRUGE: Brændselscellesæt Voltmeter ENERGI NU OG I FREMTIDEN Motor med vinge Elektrolyseapparat Solcelle Brændselscelle Denne opstilling er også vist på side 35 i elevbogen. Når der produceres mere el-energi, end der bruges, fx fra vindmøller og solceller, kan den overskydende energi anvendes til sønderdeling af vand ved elektrolyse. Herved dannes hydrogen og oxygen. Hydrogen kan gemmes i tanke til senere brug. Når denne hydrogen ledes gennem en brændselscelle, omdannes den kemiske energi i hydrogen til el-energi. Processen i brændselscellen er: 2 H 2 + O 2 2 H 2 O + E el Reaktionsskemaet viser, at der ikke dannes andre stoffer ved processen end vand. Forsøg med brændselscellen: Følg forsøgsvejledningen, der følger med brændselscellesættet. Giv efter forsøget nogle argumenter for, at det vil være en god idé med øget anvendelse af brændselsceller i fremtiden. Giv også forslag til, hvor brændselsceller kan anvendes. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 36

32 KAPITEL 2 VEDVARENDE ENERGI 2.11 Tip 10 1 SPØRGSMÅL 1 X 2 Klimakommissionens rapport fra 2010 har som mål, at Danmark i 2050 kun anvender vindenergi ikke anvender fossile brændsler nedbringer energiforbruget med 50 % ENERGI NU OG I FREMTIDEN 2 Et vandkraftværk udnytter vandets potentielle energi bølgeenergi kemiske energi 3 Vindmøller har man anvendt i Europa siden Middelalderen 1800-tallet I Danmark blæser vinden kraftigst midt i Jylland i Nordjylland ved vestvendte kyster 5 En solfanger omdanner sollyset til kemisk energi varme-energi el-energi 6 En solcelle omdanner sollyset til kemisk energi varme-energi el-energi 7 Solindstrålingen i Danmark er størst om sommeren ved jævndøgn om vinteren 8 Halm, træpiller og træflis kalder man under ét for fossilt brændsel biobrændsel affaldsbrændsel 9 Når træ og halm afbrændes, dannes der CO 2 H 2 O CO 2 og H 2 O 10 Brændstoffet i en brændselscelle, der laver el-energi, er vand hydrogen oxygen NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 37

33 KAPITEL 3 ENERGI, MILJØ OG KLIMA 3.1 Fuldstændig og ufuldstændig forbrænding Formål: Du skal lave forsøg med forbrænding og undersøge, hvilke forbrændingsprodukter der dannes. DU SKAL BRUGE: Gasbrænder Stearinlys Cylinderglas Glasplade Kalkvand ENERGI NU OG I FREMTIDEN Fuldstændig forbrænding A. Tænd gasbrænderen og åbn lufthullerne, så flammen brænder med blålig flamme. Hold et cylinderglas hen over flammen 1-2 sekunder. Sæt glaspladen for glassets åbning. Hvad er der dannet på glassets inderside? Hæld lidt kalkvand i glasset og ryst. Hvad sker? Hvilken luftart er påvist? Gør reaktionsskemaet færdigt: C 3 H 8 + O 2 CO 2 + H 2 O Når der er tilstrækkelig luft (med oxygen) til forbrændingen, siger man, at det er en fuldstændig forbrænding. Ufuldstændig forbrænding B. Tænd igen gasbrænderen, men nu med lukkede lufthuller. Hvilken farve har flammen? Hold nu glasset ned over flammen 3-4 sekunder. Hvad ser du på glassets inderside? Det tynde, sorte lag er sod, der dannes ved ufuldstændig forbrænding. Eksempel på ufuldstændig forbrænding: C 3 H O 2 2 CO H 2 O + C C-atomet på højre side står for sod, der består af næsten rent kulstof. C. Forsøg med forbrænding af andre brændsler, fx stearinlys, rensebenzin, paraffinolie. PAS PÅ! Når du afbrænder væsker, så brug kun små mængder fx på en vatpind. Hvad kan ufuldstændig forbrænding, fx i brændeovne og bilmotorer, betyde for vort luftmiljø? NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 38

34 KAPITEL 3 ENERGI, MILJØ OG KLIMA 3.2 Forbrændingsforsøg, syredannelse Formål: Du skal undersøge, om der dannes syre ved forbrænding af forskellige stoffer. DU SKAL BRUGE: Gasbrænder Afbrændingsske Digeltang Træpinde Vat Plastskål med vand Æske med universal-indikatorpapir Diverse stoffer: træ, PE-plast, PVCplast, svovl Væsker: fx. husholdningssprit Bemærk: Der skal anvendes udsugning ved dette forsøg! Der skal bruges meget små mængder stof til forsøgene. ENERGI NU OG I FREMTIDEN Tag små stykker af de forskellige stoffer, der skal afbrændes. Hold dem med digeltangen eller læg dem i afbrændingsskeen. Ved væsker laves en lille vatpind, hvor en smule af væsken suges op. Antænd stoffet med gasbrænderen og hold et fugtet stykke indikatorpapir hen over flammen på det brændende stof. Hvis indikatorpapiret bliver rødt, er det bevis for syre. Resultater: Stof: Syredannelse: Stof: Syredannelse: Hvad viser forsøget? NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 39

35 KAPITEL 3 ENERGI, MILJØ OG KLIMA 3.3 Røgrensning Formål: Du skal lave en model af, hvordan svovlsyreholdig røg kan renses. Ca(OH) 2 med lidt baseindikator Vand med BaCl 2 HCI og H 2 O 2 (2 dråber af hver) DU SKAL BRUGE: Trefod Keramisk net Gasbrænder Porcelænsskål Alufolie Glastragt Gummislanger Justérbar slangeklemme Glasrør Store reagensglas Propper med 2 huller Udsug, fx vandluftpumpe ENERGI NU OG I FREMTIDEN Calciumhydroxid, Ca(OH) 2 Phenolphtalein-opløsning (base-indikator) BaCl 2 -opløsning 0,5 M (sulfatindikator) Glas 1 Glas 2 Saltsyre HCl 4 M Hydrogenperoxid, H 2 O 2, 10 % Lav den viste opstilling. Udsugning sker med fx vandluftpumpe. Justér suget med slangeklemmen. Sug ikke for Svovl Stenkul (tilsat lidt svovlpulver) kraftigt! Der afbrændes små mængder af svovl eller stenkul tilsat Bemærk: Der skal anvendes udsugning ved dette forsøg! svovlpulver. For at skåne porcelænsskålen fores denne med alufolie. Til reagensglas 1 tilsættes lidt phenolphtalein-opløsning, der ved ph > 10 er lilla. Så lang tid farven er lilla, er der tilstrækkeligt med OH - -ioner, der kan neutralisere den dannede syre. Når væsken i glas 2 begynder at farves hvid, er det tegn på, at glas 1 ikke renser røgen effektivt mere, da der nu dannes svovlsyre i glas 2. Kemiske reaktioner: Forbrænding af svovl: S + O 2 SO 2 Dannelse af svovlsyrling: H 2 O + SO 2 H 2 SO 3 Dannelse af svovlsyre: 2 H 2 SO 3 + O 2 2 H 2 SO 4 Rensning for svovlsyre: 2 H + + SO Ca OH - 2 H 2 O + CaSO 4 Svovlsyre + calciumhydroxid vand + gips Det dannede stof ved processen, CaSO 4, er gips, som kan anvendes bl.a. i bygningsindustrien. Se elevbogen side 40, hvor der er vist et lager med gips fra røgrensningen på et kraftværk. Forklar, hvorfor det er vigtigt, at der ikke kommer svovlsyreholdige dampe ud i atmosfæren. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 40

36 KAPITEL 3 ENERGI, MILJØ OG KLIMA 3.4 Måling af luftforurening Formål: Du skal undersøge, hvordan man kan lave en måling af sundhedsskadelige gasser. DU SKAL BRUGE: Gassporepumpe, fx fabrikat Dräger Evt. plastsprøjte 100 ml (som alternativ til gassporepumpe) Prøverør Dräger (Kulbrinter CH, CO, nitrøse gasser) Store plastposer Bemærk: Forsøget bør laves som fællesforsøg pga. de relativt dyre analyserør ENERGI NU OG I FREMTIDEN Der opsamles udstødningsgas fra en bil i en stor plastpose. Udstødningsluften analyseres for indhold af uforbrændte kulbrinter (benzin, diesel), kulilte CO og nitrøse gasser, NO og NO 2. Udstødningsgas fra: Indhold af kulbrinter Indhold af kulilte, CO Indhold af nitrøse gasser Kold benzinmotor Varm benzinmotor Kold dieselmotor Varm dieselmotor Hvad er konklusionen på målingerne? NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 41

37 KAPITEL 3 ENERGI, MILJØ OG KLIMA 3.5 Undersøg luftforurening Formål: Du skal finde oplysninger om luftforurening i Danmark. ENERGI NU OG I FREMTIDEN Undersøg via internettet, hvilke data der findes for forureningsmålinger her i landet. Brug websitet til opgaven. Lav en præsentation eller en planche, hvor du fortæller om luftforurening. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 42

38 KAPITEL 3 ENERGI, MILJØ OG KLIMA 3.6 Undersøg klimaændringer Formål: Du skal finde oplysninger om klimaændringer. ENERGI NU OG I FREMTIDEN Undersøg via internettet, hvilke meninger forskere har om klimaændringer på Jorden. Brug bl.a. flg. websites: klima Lav en præsentation eller en planche, hvor du fortæller om klimaændringer og mulige årsager. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 43

39 KAPITEL 3 ENERGI, MILJØ OG KLIMA 3.7 Undersøg energiforbrug i verden Formål: Du skal finde oplysninger om energiforbrug i forskellige lande. På websites på internettet kan du finde oplysninger om forskellige landes energiforbrug. ENERGI NU OG I FREMTIDEN Energiforbrug i udvalgte lande Sammenlign det årlige energiforbrug pr. indbygger, elforbrug og CO 2 -udslip for nogle udvalgte ulande, mellemindkomst-lande og ilande. Se på Udenrigsministeriets website (klima og miljø data for udvalgte lande (energiforbrug) og Land Energiforbrug pr. indbygger (tons olieækv.) Elforbrug pr. indbygger (kwh) CO 2 -udslip pr. indbygger (tons) Tanzania Egypten Vietnam Kina Brasilien USA Danmark Lav et søjlediagram for hvert af områderne og skriv en kommentar til tallene. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 44

40 KAPITEL 3 ENERGI, MILJØ OG KLIMA 3.8 Energikonsulent Formål: Du skal finde viden og idéer om energibesparelser. Du skal sammen med dine kammerater i klassen give nogle forslag til, hvordan man kan spare på energien i skolen og hjemme hos dig selv. Brug fx idéer fra disse websites: ENERGI NU OG I FREMTIDEN Klassen laver i fællesskab en udstilling, hvor der fortælles om, hvordan man nemt kan spare masser af energi med enkle tiltag. Der kan også laves en rapport, der sendes til kommunens politikere med opfordring til en kommunal indsats på energispareområdet. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 45

41 KAPITEL 3 ENERGI, MILJØ OG KLIMA 3.9 Tip 10 1 SPØRGSMÅL 1 X 2 Ved fuldstændig forbrænding af gassen propan dannes sod, vand og CO 2 vand og CO 2 CO 2 ENERGI NU OG I FREMTIDEN 2 Ufuldstændig forbrænding skyldes mangel på tilførsel af oxygen propan CO 2 3 Syredannelse sker især ved forbrænding af træ naturgas kul 4 Et røgrensningsanlæg fjerner især gassen SO 2 CO 2 CH 4 5 En katalysator i en bil medvirker til at give bedre benzinøkonomi udstødningsgassen ikke forurener give bilen mere fart 6 En luftmålestation giver oplysninger om vejrudsigten næste dag flytrafikken til og fra København luftforurening på trafikerede veje 7 Danmarks samlede årlige energiforbrug er i perioden fra 1970 til 2010 steget en del nogenlunde uændret faldet en del 8 Verdens samlede energiforbrug er i perioden fra 1970 til 2010 steget en del nogenlunde uændret faldet en del 9 I verdens ulande er energiforbruget meget lavt. Det skyldes, at indbyggerne er energibevidste klimaet er varmt der er ringe adgang til energi på grund af fattigdom 10 Ved øget anvendelse af vedvarende energi vil vi kunne spare penge nedsætte forureningen få varmere klima NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 46

42 KAPITEL 4 SOLEN SOM KRAFTVÆRK 4.1 Konvektion Formål: Du skal undersøge, hvordan varm gas (luft) bevæger sig i forhold til kold gas (luft) og skaber konvektion. Fænomenet kendes fra hverdagen, men har også betydning på Solen. DU SKAL BRUGE: Konvektionskammer Fyrfadslys Røgelsespind eller stang af sammenrullet papir STRÅLING OG RADIOAKTIVITET Sæt et tændt fyrfadslys under det ene hul i konvektionskammeret. Tænd røgkilden og hold den over konvektionskammerets andet hul. Hold øje med, hvad der sker med luftbevægelserne over de to huller og i kammeret. Hvad sker der med luftcirkulationen i kammeret? Skriv dine observationer ned. Kan forsøget bruges til at vise, hvordan konvektion foregår i Solen? Diskuter resultatet i klassen og med din lærer. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 47

43 KAPITEL 4 SOLEN SOM KRAFTVÆRK 4.2 Hvilken belysning laver mest elektrisk energi? Formål: Solceller laver elektrisk energi, når lyset fra Solen eller andre lyskilder rammer dem. Du skal undersøge, hvor meget spænding dine solceller yder i forskellig belysning, og når lyset rammer solcellen på forskellige måder (forskellige indfaldsvinkler). DU SKAL BRUGE: Solcelle med stativ Ledninger Voltmeter Forskellige lyskilder: Almindelig glødepære fx 60 W Sparepære fx 11 W Stærk arbejdslampe fx 500 W halogen UV-lampe STRÅLING OG RADIOAKTIVITET V Først skal du undersøge, ved hvilken indfaldsvinkel for lyset solcellen yder størst spænding. Placer solcellen 20 cm fra en pære i forskellige vinkler som vist på tegningen. Udfyld tabellen med solcellernes spænding i volt (V) ved forskellige indfaldsvinkler for lyset. Vinkel Lyskilde (vælg selv) V = 70 V = 45 V = 0 60 W pære Volt Volt Volt Volt Volt Volt Volt Volt Volt Volt Volt Volt Solen Volt Volt Volt Ved hvilken indfaldsvinkel yder solcellen den største spænding for de forskellige lyskilder? Hvilken lyskilde får solcellen til at yde den største spænding? Diskuter resultatet i klassen og med din lærer. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 48

44 KAPITEL 4 SOLEN SOM KRAFTVÆRK 4.3 Hvor mange solceller skal der til for at få en elpære til at lyse? Formål: Du skal undersøge, hvor mange solceller der skal bruges for at få en lysdiode til at lyse. DU SKAL BRUGE: Mindst 5 solceller Ledninger og krokodillenæb Lysdiode Voltmeter STRÅLING OG RADIOAKTIVITET Lav en serieforbindelse af solcellerne og forbind dem med lysdioden som vist på tegningen. Solceller producerer jævnstrøm. Derfor er det vigtigt at forbinde solcellerne rigtigt med hinanden, når de samles i serieforbindelse. Det gøres ved at sætte + på den ene celle sammen med på den næste celle osv. Du skal nu undersøge, hvor mange solcellepaneler der skal til for at få lysdioden til at lyse. Start med 1 solcelle. Lyser dioden? (ja/nej) Hvis dioden ikke lyser, sætter du en solcelle mere i serie med den første. Fortsæt, indtil dioden lyser. Når dioden lyser skriver du antal solceller ned. Antal solceller: solceller Mål spænding over lysdioden. Spænding: volt Diskuter resultatet i klassen og med din lærer. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 49

45 KAPITEL 4 SOLEN SOM KRAFTVÆRK 4.4 Energi fra vindmøller Formål: Du skal arbejde med de energiomdannelser, der finder sted, når man udnytter vindenergi. Først laver du en dyppekoger med kanthaltråd. Kanthaltråd yder stor modstand og bliver varm, når der sendes elektrisk strøm gennem tråden. Tråden vikles omkring en tyk blyant, så man får en lille spole. Træk blyanten ud og sæt enderne i kronemuffen. Sæt to ledninger i kronemuffen. Placer dyppekogeren i et bægerglas med 250 ml vand. Mål vandets starttemperatur og skriv det i tabellen. Tilslut vindmøllen til dyppekogeren. Hvis det er vindstille, kan du bruge en ventilator til at drive vindmøllen. Mål temperaturen hvert minut i 10 minutter. Skriv målingerne i tabellen. DU SKAL BRUGE: Lille vindmølle Ventilator 30 cm kanthaltråd Blyant af træ eller metal, mindst 3 mm tyk Kronemuffe Bægerglas 250 ml Ledninger Krokodillenæb Termometer (digital- eller spritudgave) Stopur STRÅLING OG RADIOAKTIVITET Tid (minutter) Temperatur ( C) Energien, som lagres i vandet, udregnes med formlen nedenfor. I formlen er der skrevet 250 g, fordi du i forsøget har brugt 250 ml vand (1 ml vand vejer 1g). Indsæt dine aflæsninger fra tabellen og udregn energien. E vand = 4, (T 10 min - T 0 min ) Udregn energien i vandet. E vand = J Diskuter resultatet i klassen og med din lærer. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 50

46 KAPITEL 4 SOLEN SOM KRAFTVÆRK 4.5 Forsøg med absorption af solenergi (1 af 2) Formål: Du skal undersøge forskellige materialers evne til at absorbere og omdanne solenergi til varme. Til dine målinger skal du bruge et infrarødt termometer. DU SKAL BRUGE: Et infrarødt (IR) termometer med en nøjagtighed på +/- 2 C Papir med gråtoner. Papiret kan fx fremstilles i et tekstbehandlingsprogram. Se side (2 af 2) Digitalt kamera STRÅLING OG RADIOAKTIVITET Undersøgelsen udføres bedst i solskin. Men hvis Solen ikke skinner, kan man bruge en OH-projektor eller en kraftig halogenlampe. Inden forsøget er det vigtigt, at du lærer at bruge det infrarøde termometer korrekt. 1. Formuler en hypotese om sammenhængen mellem materialets farve og dets evne til at absorbere Solens stråler. 2. Læg papirstykkerne i sollys på et isolerende underlag, fx en trøje. 3. Vent et par minutter og mål temperaturen i de enkelte felter. Man skal holde termometeret så tæt på papirstykket, at det ikke er trøjens temperatur, der måles. Hold samme vinkel til papiret. Pas på, at du ikke skygger, så papirstykkerne kommer til at ligge i skygge. 4. Udfyld skemaet med måleresultaterne. 5. Vent et par minutter og gentag målingen. Gentag målingen 2 gange. 6. Tag fotos af målingerne. 7. Hvad viste målingerne? Kan hypotesen bekræftes, eller må den forkastes? Nr. 0 % 25 % 75 % 100 % 1. måling C C C C 2. måling C C C C 3. måling C C C C Gennemsnit C C C C NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 51

47 KAPITEL 4 SOLEN SOM KRAFTVÆRK 4.5 Forsøg med absorption af solenergi (2 af 2) 0 % 25 % STRÅLING OG RADIOAKTIVITET 75 % 100 % Gå på opdagelse med IR-termometeret. Mål forskellige overflader: jord, græs, asfalt, fliser. Mål også op mod himlen, undersiden af en trækrone, loft og gulv, vindue indefra og udefra, drivhus indefra og udefra. Beskriv jeres målinger. Hvor var temperaturen lavest? Hvor var temperaturen højest? NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 52

48 KAPITEL 4 SOLEN SOM KRAFTVÆRK 4.6 Byg en solfanger Formål: Du skal bygge din egen solfanger. Klassen skal lave 3-4 forskellige slags solfangere for at finde ud af, hvilken slags solfanger der er bedst til at opfange Solens energi. DU SKAL BRUGE: En flamingokasse En sort plastpose Ståltråd Haveslange, helst i en mørk farve Tragt Snor Plastfolie, glas eller plexiglas som passer til kassens størrelse Vand Beholder, fx 1 l bægerglas eller plastskål Evt. arbejdslampe (halogen) STRÅLING OG RADIOAKTIVITET Én slags solfanger kunne fx være som vist på tegningen: Flamingokassen fores med den sorte plastsæk. Læg haveslangen ned oven på den sorte plastsæk og fastgør den med ståltråd. Slangen skal helst sno sig over hele kassens bund for at få varmet mest muligt vand. Stik haveslangens ender ud af huller foroven og forneden (se tegning). Oven på kassens åbning monteres plastfolie, glas eller plexiglas. Prøv i klassen at lave nogle forskellige udgaver. 1. Mål vandets temperatur. Notér resultatet T 0 min = C 2. Fyld slangen med vand 3. Solfangeren vendes vinkelret mod Solen. Hvis Solen ikke er fremme, kan du anvende en kraftig arbejdslampe. 4. Efter et kvarter tappes ½ liter (500 g) vand over i beholder. 5. Mål sluttemperaturen i vandet og notér resultatet T 15 min = C Energien i joule (J), som absorberes i vandet, udregnes med formlen. I formlen står der 500 g, fordi du har brugt 500 ml vand. E vand = 4, (T 15 min - T 0 min ) Udregn, hvor meget energi vandet har absorberet. E vand = J Diskuter resultatet i klassen og med din lærer. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 53

49 KAPITEL 4 SOLEN SOM KRAFTVÆRK 4.7 Elektrisk energi fra en vindmølle Formål: Du skal en dag med blæsevejr undersøge, hvor stor effekt (elektrisk energi) en vindmølle kan producere. DU SKAL BRUGE: Lille vindmølle Lysdiode Ledninger Krokodillenæb Voltmeter Amperemeter STRÅLING OG RADIOAKTIVITET Forbind lysdioden til vindmøllen. Sæt vindmøllen op i blæsten. Lyser pæren? Forbind amperemeteret og voltmeteret som vist på tegningen. Aflæs spænding og strømstyrke gennem pæren. Spænding (U) = Strømstyrke (I) = volt ampere Vindmøllens effekt P vindmølle i watt (W) beregnes med formlen: Effekt (P vindmølle ) = Spænding (U) Strømstyrke (I). Beregn effekten: P = U I = W Diskuter resultatet i klassen og med din lærer. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 54

50 KAPITEL 4 SOLEN SOM KRAFTVÆRK 4.8 Planeternes og Månens grundstofsammensætning Formål: Du skal finde ud af, hvorfor de inderste planeter kaldes for stenplaneter, de yderste for gasplaneter, og hvordan Månen er blevet skabt. STRÅLING OG RADIOAKTIVITET Tabellen viser de hyppigste grundstoffer og kemiske forbindelser, som planeterne og Månen består af. Den viser også planeternes massefylde (vægtfylde). Planet Merkur Venus Jorden Mars Jupiter Saturn Uranus Neptun Pluto Eris Månen Hyppigste grundstoffer og kemiske forbindelser Massefylde (g/cm 3 ) Si, O, Ni, Fe Si, O, Ni, Fe Fe, O, Si, Mg Al, Si, Fe, Mg, Fe, S H, He, Methan H, He, Methan H, He, Methan H, He, Methan Is, klippemateriale Is, klippemateriale Si, O, Ni, Fe 5,43 5,24 5,52 3,93 1,33 0,70 1,32 1,64 2,0 2,3 3,34 De inderste fire planeter i solsystemet Merkur, Venus, Jorden, og Mars kaldes for stenplaneterne. Hvorfor? De yderste fire planeter Jupiter, Saturn, Uranus og Neptun kaldes for gasplaneterne. Hvorfor? Dværgplaneterne, Pluto og Eris, er lidt anderledes end de andre planeter. Forklar forskellen. Månen har en grundstofsammensætning og massefylde (vægtfylde), som ikke er helt den samme som Jordens. Man ved ikke hvorfor. Det kan skyldes, at Månen er skabt et andet sted i solsystemet. Der findes forskellige teorier for Månens tilblivelse. Søg på nettet om teorier om Månens dannelse. Lav en kort præsentation til resten af klassen. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 55

51 KAPITEL 4 SOLEN SOM KRAFTVÆRK 4.9 Tip 10 1 SPØRGSMÅL 1 X 2 Hvor varmt er der i midten af Solen? 5 mio. grader 15 mio. grader 100 mio. grader STRÅLING OG RADIOAKTIVITET 2 Hvor mange hydrogenkerner bruges der i Solen til at lave én heliumkerne? Hvilket grundstof er der mest af i Solen? Hydrogen Helium Nitrogen (kvælstof) 4 Hvad slags stråling kommer der mest af fra Solen? Infrarød (IR) Ultraviolet (UV) Synligt lys (VIS) 5 Hvad kalder man en bombe, som udnytter fusionsenergi? Atombombe Brintbombe Heliumbombe 6 Hvordan dannes grundstoffer tungere end helium og lettere end jern? Ved fusion i store stjerner Ved kemiske processer i Jordens indre Ved menneskeskabte processer 7 Hvordan dannes grundstoffer tungere end jern? Ved fusion i store stjerner Ved kemiske processer i Jordens indre Når store stjerner eksploderer 8 Hvad er krabbetågen? En gammel planet, som er eksploderet Resterne af en eksploderet stjerne En ny galakse 9 Hvornår blev vores eget solsystem dannet? For 13,8 milliarder år siden For 10 milliarder år siden For 4,6 milliarder år siden 10 Hvilket grundstof er der mest af i Jordens skorpe? Methan Oxygen, O Aluminium, Al NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 56

52 KAPITEL 5 STRÅLING OG ISOTOPER 5.1 Måling af radioaktivitet fra stoffer i naturen (1 af 2) Formål: Du skal undersøge, om forskellige naturlige stoffer er radioaktive. DU SKAL BRUGE: GM-rør med datalogger Forskellige mineraler og sten: fx kvarts, granit, skiffer, kobberkis, grønlandsk uranmineral 200 g natriumchlorid (køkkensalt) 200 g Seltin 200 g kaliumchlorid (KCl) STRÅLING OG RADIOAKTIVITET Baggrundsstråling 1. Mål baggrundstrålingen: Tænd GM-røret i 5 minutter og mål impulserne fra baggrundsstrålingen. Aflæs tælletallet, og udregn baggrundsstrålingen pr. minut: I baggrund = tælletal/minut. Husk altid at trække baggrundsstålingen fra jeres målinger. Ellers kan I ikke vurdere, om de stoffer, der undersøges, er radioaktive. Mineraler fra naturen 1. Find ud af, hvad det er for mineraler, du har foran dig. Brug eventuelt et kort til at placere, hvor stenen kommer fra. Du kan bruge en håndbog om sten, fx Per Smed: Sten i det danske landskab. Skriv i tabellen navnet på mineralet, og hvor det kommer fra. Brug GM-røret til at undersøge, om mineralerne er radioaktive. 2. Mål med GM-røret tælletallet (I mineral ), der kommer fra hvert mineral i 1 minut. GM-røret placeres i 2 cm afstand. 3. Skriv I mineral ind i tabellen. 4. Træk baggrundstrålingen I baggrund fra. 5. Så får du et tælletal I mineral I baggrund der er antal radioaktive henfald fra mineralet pr. minut. Mineral Oprindelsessted I mineral (Tælletal/min.) I mineral - I baggrund (Tælletal/min.) Radioaktiv (ja/nej) NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 57

53 KAPITEL 5 STRÅLING OG ISOTOPER 5.1 Måling af radioaktivitet fra stoffer i naturen (2 af 2) Seltin og almindeligt køkkensalt Seltin er en erstatning for almindeligt køkkensalt, hvor en hel del af det almindelige salt (NaCl) er udskiftet med kaliumchlorid (KCl), som til gengæld er ganske lidt radioaktivt. Det bruges af mennesker, der skal begrænse indtaget af NaCl pga. fx forhøjet blodtryk. Seltin kan købes hos materialisten og i helsekostforretninger. STRÅLING OG RADIOAKTIVITET Kan du finde ud af, hvor stor en procentdel KCl udgør af Seltin? Fremgangsmåden er følgende: 1. Fyld tre bægerglas med henholdsvis 200 g køkkensalt, Seltin og rent KCl. Tykkelsen af saltlaget skal være 1-2 cm. Mål på hvert salt i 10 minutter. Udregn tælletal pr. minut. Husk at trække baggrundstrålingen fra. Skriv resultaterne ind i tabellen nedenfor. Køkkensalt I salt (tælletal/min.) I salt - I baggrund (tælletal/min.) Radioaktiv (ja/nej) Seltin KCl 2. Sammenlign tælletallet (I salt I baggrund ) for Seltin med KCL. Hvor stor en procentdel af KCl er der i Seltin? Diskuter jeres resultater og skriv ned, hvad I har fundet ud af. Diskuter resultatet i klassen og med din lærer. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 58

54 KAPITEL 5 STRÅLING OG ISOTOPER 5.10 Hvor meget cola skal der i en flaske? Formål: Du skal vise, hvordan betastråling kan bruges til at styre, hvor meget Coca-Cola der skal i en flaske. Når fx Cola hældes på flaske i et tappeanlæg, kan man bruge betastråling til at kontrollere, at det er den rigtige mængde, der fyldes i flasken. I tappeanlægget bruges et GM-rør som sensor. Når overfladen på Colaen bremser strålingen, sender sensoren et elektronisk signal til en lukkeventil, så væsken ikke løber over. Lav opstillingen vist på tegningen: DU SKAL BRUGE: GM-rør med tæller Cola-flaske Kande med vand Papir og elastik STRÅLING OG RADIOAKTIVITET 1. Hæld præcis ½ l vand i flasken. Tegn en streg på flaskehalsen, hvor vandet står til. 2. Bevæg betakilden og GM-røret op og ned omkring stregen, indtil tælleren viser, at strålingen svækkes af vandet. 3. Du skal nu undersøge, hvor præcist man kan fylde cola-flasken ved at lytte til lyden fra tælleren. Gentag punkt tre gange. 4. Hæld cirka halvdelen af vandet ud af flasken. 5. Sæt et stykke papir omkring flaskehalsen med en elastik så det skjuler stregen. 6. Sæt flasken ind mellem betakilde og GM-rør. 7. Hæld vand i flasken, indtil du kan høre, at strålingen svækkes. 8. Tag papiret af flaskehalsen, og mål med en lineal, hvor langt vandet er fra stregen. Skriv det i tabellen: 1. gang 2. gang 3. gang Vandets afstand fra stregen mm mm mm Hvad er vandets gennemsnitsstand fra stregen? mm Hvorfor et det vigtigt, at der kommer præcist ½ l cola i flasken, hver gang man fylder en flaske? NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 71

55 KAPITEL 5 STRÅLING OG ISOTOPER 5.11 Henfaldsrække for U-235 Formål: Du skal lave henfaldsrækken for U-235. Når radioaktive stoffer udsender alfa- eller betastråling, henfalder stoffets atomer. Herved bliver de til atomer af et andet grundstof. Når en atomkerne udsender alfa- eller betastråling, kan man bruge simple formler for at se, hvilken ny grundstofisotop der dannes. STRÅLING OG RADIOAKTIVITET Kernen udsender α-partikel: U 231 (Husk alfareglen A 4 Z 2 X) 90Th + 4 2He Kernen udsender β-partikel: 233 A (Husk betareglen Z+1 X) 90Th Pa + 0-1e Udfyld henfaldsrækken nedenfor 235 α β α β α α 92 U Th Pa Ac Th Ra 219 α α β α β 86 Rn Po Pb Bi Ti Pb På side 65 i elevbogens kapitel 5 kan du læse mere om henfaldsrækker. Du kan undersøge flere henfaldsrækker med animationen Kernefysik i Gå til arbejdsarket om halveringstid og henfald. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 72

56 KAPITEL 5 STRÅLING OG ISOTOPER 5.12 Halveringstid for Barium-137 Formål: Du skal måle halveringstiden T ½ for Barium-137. Du skal bruge en minigenerator til at måle halveringstiden for Barium-137*. Inde i minigeneratoren henfalder det radioaktive stof Cæsium-137 til Barium-137* ved at udsende en betapartikel (elektron): Cs 0 1e Ba* Ved hjælp af fortyndet saltsyre skylles Barium-137* ned i et bægerglas og efterlader moderkernerne Cæsiums-137 inde i minigeneratoren. Stjernen (*) markerer, at Ba-137* er i en høj energitilstand. Når energien frigøres som gammastråling henfalder Barium-137* til en lavere energitilstand. Men der er stadig tale om den samme isotop Ba* Ba + γ Sæt bægerglasset ind under GM-røret. DU SKAL BRUGE: GM-rør Datalogger Minigenerator Fortyndet saltsyre Bægerglas STRÅLING OG RADIOAKTIVITET Indstil dataloggeren til at måle med 10 sekunders intervaller i 5 minutter. Få dataloggeren til at vise resultaterne både som en graf og en tabel. Se på grafen og aflæs halveringstiden. Halveringstid T ½ for Barium-137 = sekunder. Find tabelværdi for Barium-137 s halveringstid i Fysik/kemi databog eller på nettet. Sammenlign dit resultat med tabelværdien. Diskuter resultatet i klassen og med din lærer. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 73

57 KAPITEL 5 STRÅLING OG ISOTOPER 5.13 Tip 10 1 SPØRGSMÅL 1 X 2 Hvor mange mennesker blev evakueret fra Fukushima ved atomkraftuheldet i 2011? million STRÅLING OG RADIOAKTIVITET 2 Hvor opstår den radioaktive stråling? I atomkernen I elektroner I både elektroner og atomkernen 3 Hvordan måler man radioaktiv stråling? Med et termometer Med et watt-meter Med et GM-rør 4 Alfastråling består af en elektron en kerne med 2 protoner og 2 neutroner en neutron 5 Betastråling består af en elektron en kerne med 2 protoner og 2 neutroner en neutron 6 Gammastråling er positivt ladet negativt ladet neutral 7 Forskellige isotoper af samme grundstof har samme protontal (Z) samme nukleontal (A) samme neutrontal (N) 8 Hvilken af følgende isotoper stammer ikke fra hydrogen: Deuterium Polonium Tritium 9 Hvilken strålingstype trænger bedst gennem bly? Alfastråling Betastråling Gammastråling 10 Hvad er halveringstid? Den tid, som stråling er om at bevæge sig 1 cm. Den tid, det tager halvdelen af et radioaktivt materiale at omdanne sig. Den tid, et materiale er radioaktivt. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 74

58 KAPITEL 5 STRÅLING OG ISOTOPER 5.2 Atomkernens partikler Formål: Øvelsen gør dig fortrolig med atomkernens opbygning. 1. Hvor mange protoner er der i et sølvatom? Antal protoner: DU SKAL BRUGE: Grundstoffernes Periodesystem bagest i 9. klasse elevbogen Side i 9. klasseelevbogen. STRÅLING OG RADIOAKTIVITET 2. Hvad er navnet på grundstof nr. 10 i Grundstoffernes Periodesystem, og hvor mange protoner indeholder det? Navn:. Antal protoner: 3. En af guldisotoperne kan skrives som Au. Hvor mange protoner (Z) og neutroner (N) er der i kernen? Antal protroner: og antal neutroner Hvor mange nukleoner er der i kernen? Antal nukleoner 4. Hvilket atom indeholder flest protoner, carbon eller svovl? Navn: 5. Skriv, hvor mange nukleoner (A), protroner (Z) og neutroner (N) der er i følgende isotoper (skema). Isotop 12 6 C 14 6 C Ca Ca U A (antal nukleoner) Z (antal protoner) N (antal neutroner) NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 59

59 KAPITEL 5 STRÅLING OG ISOTOPER 5.3 Undersøgelse af forskellige isotoper Formål: Du skal blive god til at opskrive symboler for isotoper. Udfyld de manglende rubrikker nedenfor med atomsymbol, nukleontal (N), protontal (Z), neutrontal (Z) og symbolet for isotopen. På side i 9. klasse-elevbogen kan du se, hvordan man udregner A, Z og N og opskriver isotopsymbolet. STRÅLING OG RADIOAKTIVITET Isotop Atomsymbol Nukleontal (A) Protontal (Z) Neutrontal (N) Isotopsymbol Uran-238 U U Uran-235 U 143 Hydrogen-2 H 2 1 Helium He Oxygen-16 O 16 8 Radon Rn Radium-226 Ra Ra Bly Pb Polonium-210 Po Po Plutonium-239 Pu NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 60

60 KAPITEL 5 STRÅLING OG ISOTOPER 5.4 Tiltrækning og frastødning i atomkernen Formål: Klassen laver rollespil om, hvordan protoner og neutroner bevæger sig mellem hinanden i atomkernen, og hvordan atomkernen udsender α- og β-stråling. Halvdelen af klassen spiller protoner. De har hvide papirbånd omkring hovedet. Den anden halvdel spiller neutroner. De har røde papirbånd omkring hovedet. Alle neutronerne har et stykke papir, hvorpå der står β. De krøller papiret sammen til en lille kugle, som de holder i hånden. Atomkernen tegnes som en cirkel på gulvet med kridt. Alle neutroner og protoner bevæger sig rundt i atomkernen. Men der er regler for, hvordan man bevæger sig. STRÅLING OG RADIOAKTIVITET SPILLEREGLER Protonerne frastøder hinanden, fordi de er positivt elektrisk ladet. Så protonerne må højst være 1 sekund i nærheden af en anden proton. Neutronerne forsøger at placere sig jævnt fordelt mellem protonerne for at skabe balance mellem protonernes frastødning af hinanden. Hvis 2 protoner og 2 neutroner bliver enige om, at kernen er for ustabil, kan de forlade kernen hånd i hånd. Det svarer til en α-partikel, der bliver skudt ud af kernen. Hvis en neutron bliver træt af at være positivt elektrisk ladet, kan den blive til en proton, samtidig med at den smider en lille β-partikel ud af kernen (en lille elektron). Så tager neutron-personen et hvidt bånd på hovedet for at indikere, at han/hun er blevet en proton. På et tidspunkt er der forsvundet så mange kernepartikler, at atomkernen bliver stabil. Læreren afgør, hvornår det er sket! NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 61

61 KAPITEL 5 STRÅLING OG ISOTOPER 5.5 Kerneændring ved alfa- og betastråling Formål: Du skal blive god til opskrive reaktionsskemaer for radioaktivt henfald ved α- og β-stråling. Du kan læse om teorien på side 64 i 9. klasse-bogen. Fraspaltning af alfa-partikler: Når en atomkerne udsender (dvs. fraspalter) en α-partikel, dannes der en ny atomkerne. Denne kerne har færre nukleoner og protoner. Dens formel er: A Z 4 2X Når fx radium-226 henfalder til radon-222, udsendes en α-partikel: Ra Rn + 4 2He Kernepartiklerne i venstre kolonne udsender alle en α-artikel, når de henfalder. Skriv de manglende reaktionsskemaer i højre kolonne. STRÅLING OG RADIOAKTIVITET Kernepartikel Reaktionsskema med fraspaltning af alfa-partikler Rn Rn Po + 4 2He U U Po Po Po Po Fraspaltning af beta-partikler: Når en atomkerne udsender en β-partikel, dannes en ny atomkerne, der har samme antal nukleoner (A) og et atomnummer (Z), som er én højere end den oprindelige atomkerne. Det kan man skrive som A følgende formel: Z+1X Når fx bly-210 henfalder til bismuth-210, udsendes der samtidig med en β-partikel: Pb Bi + -1e 0 Kernepartiklerne i venstre kolonne i skemaet udsender alle en β-partikel, når de henfalder. Skriv de manglende reaktionsskemaer i højre kolonne. Kernepartikel Reaktionsskema med fraspaltning af beta-partikler Pb Pb Bi + 0 1e Pa Pa Bi Bi Th Th NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 62

62 KAPITEL 5 STRÅLING OG ISOTOPER 5.6 Alfa- og betastråling i magnetfelt (1) Formål: Du skal undersøge, hvor meget α- og β-stråling afbøjes i et magnetfelt. Lav opstillingen som vist på tegningen. Tegn en cirkel med kridt i radius 10 cm omkring den radioaktive kilde. Tape tre stangmagneter sammen, så du får en stærkere magnet. Fastspænd magneterne 3 cm fra strålekildens åbning og 3 cm højere oppe. Tænd for GM-røret og flyt det langsomt rundt langs cirklen, indtil du finder det sted, hvor der måles flest impulser pr. tid. DU SKAL BRUGE: α- og β-kilde Holder til kilderne GM-rør Tæller 3 stangmagneter Forsøgsstativ Tape STRÅLING OG RADIOAKTIVITET 1. Lav først forsøget med α-kilden. Ryk eventuelt GM-røret tættere på end 10 cm for at måle alfa-stråling. Hvilken side afbøjes strålingen til? 2. Lav dernæst forsøget med β-kilden. Hvilken side afbøjes strålingen til? 3. Kan du forklare, hvorfor α- og β-strålingen påvirkes af magneten? Diskuter resultatet i klassen og med din lærer. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 63

63 KAPITEL 5 STRÅLING OG ISOTOPER 5.7 Alfa- og betastråling i magnetfelt (2) (1 af 3) Formål: Du skal undersøge, om α- og β-stråling afbøjes i et magnetfelt. Baggrundsstråling 1. Mål baggrundstrålingen. Tænd GM-røret i 1 minut og mål impulserne fra baggrundsstrålingen. Aflæs tælletallet, og udregn baggrundsstrålingen for 10 sekunder: I baggrund = tælletal/10 sekunder. Husk at trække baggrundsstrålingen fra de tælletal, I måler i forsøget nedenfor: DU SKAL BRUGE: α- og β-kilde To forsøgsstativer med muffer og klemmer GM-rør og datalogger Tæller 2 spoler med jernkerne, 400 vindinger U-kerne og to ankre 2 sammenspændingsbeslag Metalplade med hul på 5 mm Ledninger Strømforsyning STRÅLING OG RADIOAKTIVITET Alfa- og betastråling i magnetfelt alfakilde Først skal du bygge en elektromagnet, som kan lave et magnetfelt. Lav opstillingen med spoler, U-kerne og to ankre som vist på tegningen. Forbind spolerne til strømforsyningen. Magnetfeltet kan forøges ved at forøge strømmen (strømstyrken) i spolerne ved hjælp af strømforsyningen. Sæt metalplade med hullet fast lige foran mellemrummet mellem ankrene. Sæt først alfakilden op i samme højde som hullet i metalpladen i en afstand af 3 cm. ledning Sæt GM-røret op på den anden side i samme højde som alfakilden i en afstand af 3 cm, så strålingen fra alfakilden går lige gennem hullet til GM-røret. GM-røret Tælletallet aflæses på datalogger som er forbundet til GM-røret (ikke vist på tegningen) 2. Mål tælletallet i 10 sekunder. Gentag målingen ved forskellige strømstyrker. Skriv tælletallene ind i tabellen (Bemærk: Husk at trække baggrundsstråling fra). Gentag målingen med betakilden. Strømstyrke alfakilde, tælletal i 10 sekunder betakilde, tælletal i 10 sekunder 0 A 0,5 A 1 A 1,5 A 2 A 2,5 A 3 A NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 64

64 KAPITEL 5 STRÅLING OG ISOTOPER 5.7 Alfa- og betastråling i magnetfelt (2) (2 af 3) Hvad sker der med tælletallet for alfa- og betakilden, når strømstyrken i spolerne øges? STRÅLING OG RADIOAKTIVITET Alfastrålings afbøjning 1. Sæt alfakilden i holderen. Flyt GM-røret 3 cm over den vandrette linje til alfakilden. Gentag målingen af tælletal ved forskellige strømstyrker. Skriv tælletallene i tabellen. 2. Flyt GM-røret 3 cm under den vandrette linje til alfakilden. Gentag målingen af tælletal ved forskellige strømstyrker. Skriv tælletallene i tabellen (NB: Husk at trække baggrundsstråling fra). Strømstyrke 0 A GM-rør hævet 3 cm, tælletal i 10 sekunder GM-rør sænket 3 cm, tælletal i 10 sekunder 0,5 A 1 A 1,5 A 2 A 2,5 A 3 A Er tælletallet størst, når GM-røret er hævet eller sænket? Ved hvilken strømstyrke? NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 65

65 KAPITEL 5 STRÅLING OG ISOTOPER 5.7 Alfa- og betastråling i magnetfelt (2) (3 af 3) Betastrålings afbøjning 1. Sæt betakilden i holderen. Flyt GM-røret 3 cm over den vandrette linje til betakilden. Gentag målingen af tælletal ved forskellige strømstyrker. Skriv tælletallene i tabellen. 2. Flyt GM-røret 3 cm under den vandrette linje til betakilden. Gentag målingen af tælletal ved forskellige strømstyrker. Skriv tælletallene i tabellen (NB: Husk at trække baggrundsstråling fra). STRÅLING OG RADIOAKTIVITET Strømstyrke 0 A GM-rør hævet 3 cm, tælletal i 10 sekunder GM-rør sænket 3 cm, tælletal i 10 sekunder 0,5 A 1 A 1,5 A 2 A 2,5 A 3 A Er tælletallet størst, når GM-røret er hævet eller sænket? Ved hvilken strømstyrke? Kan du forklare, hvordan alfa- og betakilden påvirkes af magneten? Diskuter resultatet i klassen og med din lærer. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 66

66 KAPITEL 5 STRÅLING OG ISOTOPER 5.8 Hvor meget stof kan alfaog betastråling trænge igennem? (1 af 2) Formål: Du skal lære om, hvor meget materiale der skal til for at bremse alfa- og betastråling trænger igennem forskellige materialer. Hvor meget materiale skal der til for at bremse alfastråling? Lav opstillingen, der er vist på billedet. DU SKAL BRUGE: α- og β-kilde GM-rør med datalogger Opstillingsbænk med kildeholder Afskærmningsplader af aluminium. Tykkelse 0,5 mm Afskærmningsplader af bly. Tykkelse 0,5 mm Papir Karton Skydelære Papirstykker (3 x 3 cm) STRÅLING OG RADIOAKTIVITET Først måles baggrundsstrålingen (I 0 ). Læg de radioaktive kilder langt væk fra GM-røret. Mål baggrundstrålingen i 1 minut, og udregn tælletallet for 10 sekunder. I 0 = tælletal/10 sekunder. Baggrundsstrålingen skal trækkes fra alle målingerne. 1. Du skal måle, hvad afstanden betyder for alfastrålingen. Placér GM-røret 0 cm fra alfakilden og mål i 10 sekunder. Skriv resultatet i tabellen (Bemærk: Husk at trække baggrundsstråling fra). Herefter flyttes GM-røret 1 cm væk fra alfakilden. Målingen gentages, indtil I har fundet den afstand, hvor alfastrålingen er halveret. Afstand ml GM-rør og alfakilde 0 cm 1 cm 2 cm 3 cm 4 cm 5 cm 6 cm 7 cm 8 cm Tælletal 2. Du skal måle, hvor mange stykker papir der skal til for helt at bremse alfastrålingen. Placer GM-røret 3 mm fra alfakilden. Mål i 10 sekunder og notér tælletallet i skemaet nedenfor (NB: Husk at trække baggrundsstråling fra). Sæt et papirstykke på holderen mellem GM-røret og alfakilden. Gentag målingen. Sæt et papirstykke mere på og gentag målingen. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 67

67 KAPITEL 5 STRÅLING OG ISOTOPER 5.8 Hvor meget stof kan alfa- og betastråling trænge igennem? (2 af 2) Antal papirsstykker Tælletal (papir) STRÅLING OG RADIOAKTIVITET Hvor mange papirsstykker skal der til for helt at bremse alfa-stråling? papirstykker Hvor meget materiale skal der til for at halvere betastråling? Nu skal du gentage målingerne for betakilden. 1. Du skal måle, hvor tykt et lag luft der skal til for at halvere betastrålingen. Placér GM-røret 0 cm fra betakilden og mål i 10 sekunder. Skriv resultatet i tabellen. Herefter flyttes GM-røret 1 cm væk fra betakilden. Målingen gentages, indtil I har fundet den afstand, hvor betastrålingen er halveret. Afstand ml GM-rør og betakilde Tælletal 0 cm 1 cm 2 cm 3 cm 4 cm 5 cm 6 cm 7 cm 8 cm 2. Du skal måle, hvor tykt et lag papir, aluminium og bly der skal til for at halvere betastrålingen. Placer GM-røret 1 cm fra betakilden. Mål i 10 sekunder og notér tælletallet i skemaet nedenfor (Bemærk: Husk at trække baggrundsstråling fra). Sæt et papirsstykke, en aluminium- eller blyplade på holderen mellem GM-røret og betakilden. Gentag målingen. Sæt en plade mere på og gentag målingen. Bliv ved, indtil betastrålingen er halveret. Mål tykkelsen af aluminium - og blypladen med en skydelære. For papir tæller du antal papirsstykker. Antal plader/papirsstykker Tælletal (papir) Tælletal (Aluminium) Tælletal (Bly) Hvor mange papirsstykker skal der til for at halvere beta-stråling? Hvad skal tykkelsen af aluminium være for at halvere betastrålingen? papirstykker mm Hvad skal tykkelsen af bly være for at halvere betastrålingen? mm Prøv at forklare med egne ord, hvad du har fundet ud af. Diskuter resultatet i klassen og med din lærer. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 68

68 KAPITEL 5 STRÅLING OG ISOTOPER 5.9 Hvor meget stof kan gammastråling trænge igennem? (1 af 2) Formål: Du skal lære, at forskellige materialer bremser gammastråling meget forskelligt. Hvor meget materiale skal der til for at halvere gammastråling? Lav opstillingen, der er vist på billedet. DU SKAL BRUGE: Gammakilde GM-rør med datalogger Opstillingsbænk med kildeholder Afskærmningsplader af aluminium. 0,5 mm tykkelse Afskærmningsplader af bly 0,5 mm tykkelse Papir Karton Skydelære STRÅLING OG RADIOAKTIVITET Først måles baggrundsstrålingen (I 0 ). Læg de radioaktive kilder langt væk fra GM-røret. Mål baggrundstrålingen i 1 minut, og udregn tælletallet for 10 sekunder. I 0 = tælletal/10 sekunder. Baggrundsstrålingen skal trækkes fra alle målingerne. 1. Du skal måle, hvad afstanden betyder for gammastråling. Placér GM-røret 0 cm fra gammakilden og mål i 10 sekunder. Skriv resultatet i tabellen (Bemærk: Husk at trække baggrundsstråling fra). Herefter flyttes GM-røret 1 cm væk fra gammakilden. Målingen gentages, indtil I har fundet den afstand, hvor gammastrålingen er halveret. Afstand ml GM-rør og gammakilde Tælletal 0 cm 1 cm 2 cm 3 cm 4 cm 5 cm 6 cm 7 cm 8 cm 2. Du skal måle, hvor tykt et lag aluminium og bly der skal til for at halvere gammastrålingen. Placer GM-røret 3 cm fra gammakilden. Mål i 10 sekunder og notér tælletallet i skemaet nedenfor (Bemærk: Husk at trække baggrundsstråling fra). Sæt en aluminium- eller blyplade på holderen mellem GMrøret og gammakilden. Gentag målingen. Sæt en plade mere på og gentag målingen. Bliv ved, indtil gammastrålingen er halveret. Mål tykkelsen at alminium- og bly plader med en skydelære. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 69

69 KAPITEL 5 STRÅLING OG ISOTOPER 5.9 Hvor meget stof kan gammastråling trænge igennem? (2 af 2) STRÅLING OG RADIOAKTIVITET Antal plader Tælletal (Aluminium) Tælletal (Bly) Hvad skal tykkelsen af aluminium være for at halvere gammastrålingen? mm Hvad skal tykkelsen af bly være for at halvere gammastrålingen? Sammenlign med resultaterne for alfa- og betastråling i arbejdsark 5.8. Prøv at forklare med egne ord, hvad du har fundet ud af. mm Diskuter resultatet i klassen og med din lærer. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 70

70 KAPITEL 6 STRÅLING OG SUNDHED 6.1 Bestrålede korn vokser anderledes Formål: Du skal undersøge spiringsevnen hos bygkorn, der har været bestrålet med forskellige doser stråling. DU SKAL BRUGE: Bygfrø bestrålet med 6 forskellige strålingsdoser Plantejord Plantekasse Lineal Observationsskema Bygkorn bliver beskadiget, når de absorberer gammastråling. Skadevirkningen vokser, jo mere stråling bygkorn absorberer. Når strålingen afsættes i bygkornenes celler, vil cellernes normale funktion hæmmes eller helt ophøre. Strålingen vil blandt andet påvirke byggens spiringsevne. Jo mere stråling bygkorn udsættes for, jo mindre kan de vokse. STRÅLING OG RADIOAKTIVITET Såning og dyrkning Bygfrøene sås i jord i en plantekasse i rækker (planteafstand 1 cm, rækkeafstand 3 cm). Frøene dækkes med 0,5 cm jord. Frøene plantes i 6 forskellige grupper, så du kan følge, hvordan spiringen udvikler sig for frø, der har absorberet forskellig strålingsdosis. Sæt et lille skilt ved hver gruppe med tallene: 0 Gy, 100 Gy, 200 Gy, 400 Gy, 800 Gy og 1600 Gy. Gy er en forkortelse for måleenheden Gray. Gray er en måleenhed for den absorberede energi i bygkornene. 0 Gy = ingen absorberet stråling Gy = meget absorberet stråling. Efter såningen fugtes jorden. Plantekassen stilles til spiring et lyst sted ved stuetemperatur. Du skal se til plantekassen hver dag for at mærke, om jorden er fugtig. Hvis jorden ikke er fugtig, skal du vande jorden lidt. Dyrkningen tager cirka 8-15 dage. Observation og måling af strålængde Dag 7 efter såning begynder du at måle længden af stråene. Mål de 5 længste strå i hver bestrålet gruppe og udregn gennemsnitslængden. Skriv gennemsnitslængden i nedenstående tabel ud for strålingsdosis. Gentag målingen 4 gange hver 2. dag. Observationsdag 0 Gy 100 Gy 200 Gy 400 Gy 800 Gy 1600 Gy Dag 7 Dag 9 Dag 11 Dag 13 Forklar dine observationer og målinger. Hvor meget påvirker stråling byggens evne til at vokse? Diskuter resultatet i klassen og med din lærer. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 75

71 KAPITEL 6 STRÅLING OG SUNDHED 6.2 Bestrålet plastik kan holde til varmen Formål: Du skal undersøge, hvordan bestrålet og ubestrålet plastik reagerer på høj varme. DU SKAL BRUGE: PE-plaststænger, bestrålede (gule) og ubestrålede (hvide) PE-bolde, bestrålede (med prik) og ubestrålede (uden prik) Tøjklemmer Bunsenbrænder eller stearinlys Bægerglas 500 ml Madolie Trefod Keramisk trådnet Termometer C STRÅLING OG RADIOAKTIVITET Forsøg 1: Opvarmning af PE-stænger Med to tøjklemmer holdes en ubestrålet PE-stang i hver ende over en tændt bunsenbrænder. PE-stangen opvarmes forsigtigt på midten. Hold den i god afstand fra flammen, så den ikke svides. Hvad sker der, når PE-stangen bliver så varm, at den bliver blød? Gentag forsøget med en bestrålet PE-stang. Hvad sker der, når den bestrålede PE-stang bliver så varm, at den bliver blød? Hvad er forskellen på den bestrålede og den ubestrålede PE-stang, når de har været opvarmet? Forsøg 2: Opvarmning af PE-bolde Opvarm 250 ml madolie til 150 C i bægerglasset. Læg en bestrålet og en ubestrålet PE-bold ned i olien. Hvad sker der med boldene? Tag boldene op af olien med en tang. Læg dem på et stykke køkkenrulle, og lad dem køle af. Beskriv, hvordan de to bolde ser ud og føles efter afkølingen. Diskuter resultatet i klassen og med din lærer. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 76

72 KAPITEL 6 STRÅLING OG SUNDHED 6.3 Holder bestrålede fødevarer længere? (1 af 2) Formål: Du skal undersøge, om bestrålede fødevarer holder længere end ubestrålede fødevarer. DU SKAL BRUGE: Alfa-, beta- og gammakilde Forsøgsstativ med muffer og holder Rullepølse eller hamburgerryg 2 små bægerglas Plastfilm STRÅLING OG RADIOAKTIVITET Et stykke hamburgerryg skæres i mindre stykker. Halvdelen lægges i hvert bægerglas i et tyndt lag. Alfa-, beta- og gammakilden samles med plastfilm. De radioaktive kilder sættes ned i det ene bægerglas. Sæt plastfilm over åbningen på begge bægerglas. Det ene bægerglas med strålingskilderne placeres i det radioaktive skab. Det andet bægerglas skal også placeres et mørkt sted i laboratoriet, så lys og temperatur er ens for både den bestrålede og ubestrålede prøve. Prøverne skal stå i op til 13 dage, indtil læreren vurderer, at de skal smides ud. Lad prøverne stå 5 dage, og begynd så at observere. Observer hver 2. dag. Skriv observationerne ind i nedenstående skema: Observationsskema: Dag 5 Fødevare Hamburgerryg, bestrålet Observation Hamburgerryg, ubestrålet Dag 7 Fødevare Hamburgerryg, bestrålet Observation Hamburgerryg, ubestrålet Dag 9 Fødevare Hamburgerryg, bestrålet Observation Hamburgerryg, ubestrålet NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 77

73 KAPITEL 6 STRÅLING OG SUNDHED 6.3 Holder bestrålede fødevarer længere? (2 af 2) Dag 11 Fødevare Hamburgerryg, bestrålet Observation STRÅLING OG RADIOAKTIVITET Hamburgerryg, ubestrålet Dag 13 Fødevare Hamburgerryg, bestrålet Observation Hamburgerryg, ubestrålet Er der forskel på, hvordan de bestrålede og de ubestrålede fødevarer ser ud? Kan du forklare, hvad der er sket med de bestrålede fødevarer? Diskuter resultatet i klassen og med din lærer. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 78

74 KAPITEL 6 STRÅLING OG SUNDHED 6.4 Se alfastråling i et tågekammer Formål: Du skal observere alfastråling i et tågekammer. DU SKAL BRUGE: Tågekammer Sprit CO 2 -is Strømforsyning Mørklagt lokale STRÅLING OG RADIOAKTIVITET I et tågekammer er det muligt at se sporene af alfapartikler. Sporene kan ses som tågestriber, der kan minde om dem, man ser på himlen efter højtflyvende fly. I tågekammeret er der usynlig spritdamp. Når kammeret afkøles hurtigt, vil dampen blive underafkølet, uden at den fortættes. Når alfapartikler passerer gennem tågekammeret, sætter de gang i fortætningen af spritdampen. Det betyder, at de på deres vej gennem kammeret efterlader et spor af meget små spritdråber, der ses som et tågespor. Tågekammeret gør det med andre ord muligt indirekte at se den usynlige alfastråling. Klargøring af tågekammeret 1. Først laver man CO 2 -is, som anbringes på skumgummipuden. 2. Sæt den øverste del af tågekammeret over skumgummipuden. 3. Dryp sprit på filtringen og sæt plexiglaspladen på plads. 4. Vent et par minutter. Du kan eventuelt justere lyset, så du er klar til at se sporene. 5. Efter et par minutter er tågekammeret fyldt med overmættet spritdamp. 6. Sæt alfakilden ind. Juster lyset og se tågesporene efter alfapartiklerne. 7. Gnid plexiglaspladen med en tør filtklud for at fjerne uønskede fremmede ioner fra spritdampen. Hvor langt kan alfapartiklerne bevæge sig? Sæt et stykke alufolie ned foran alfakilden. Hvad sker der med alfapartiklerne, når alufolien sættes ned foran alfakilden? NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 79

75 KAPITEL 6 STRÅLING OG SUNDHED 6.5 Er der radon-222 på skolen? (1 af 2) Formål: I skal undersøge, om der er Radon-222 i luften på skolen ved at koncentrere radon-222-partikler på en elektrisk ladet ballon. DU SKAL BRUGE: GM-rør med datalogger 3 Balloner Syntetisk klud til at gnide ballonen 3 x 2 meter snor Tape Når radon-222-partikler kommer op fra jorden, er de elektrisk ladede. Det er derfor nemt at samle dem på overfladen af en elektrisk ladet ballon. Man laver ballonen elektrisk ved at gnide den mod en trøje eller med en syntetisk klud. Hvis du lader ballonen hænge uforstyrret i 45 minutter, kan du indsamle tilstrækkeligt mange radon-222-partikler, som du derefter kan måle med GM-røret. STRÅLING OG RADIOAKTIVITET Fremgangsmåde 1. Hypotese: Hvor tror I, der er mest radon-222 på skolen? Begrund jeres hypotese! 2. I skal måle baggrundsstrålingen. Sæt dataloggeren til at måle i 1 minut. Udregn baggrundsstråling for 30 sekunder. Baggrundsstråling = tællinger/30 sekunder. 3. Planlæg 3 steder, hvor I vil måle radon-222 på skolen. Skriv stederne i tabellen nedenfor. Målesteder på skolen Tælletal gennemsnit (Tællinger/30 sekunder) 4. Pust 3 balloner op og bind en snor i enden hver af dem. 5. Gnid ballonen i cirka 1 minut på trøjen eller med en syntetisk klud for at gøre den elektrisk ladet. 6. Tjek, om ballonen er elektrisk ladet med et stykke papir. Hvis papiret klæber til ballonen, er den elektrisk ladet. 7. Hæng ballonen op i loftet eller fra en lampe. Den skal kunne hænge i luften uden at komme i kontakt med andre ting, ellers bliver den afladet, så den ikke kan samle støvet i luften. 8. Lad ballonen hænge uforstyrret i 45 minutter. Gentag punkt med de to andre balloner. 9. Imens ballonerne samler støv, skal I gøre dataloggeren klar til måling. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 80

76 KAPITEL 6 STRÅLING OG SUNDHED 6.5 Er der radon-222 på skolen? (2 af 2) 10. Programmér dataloggeren, så den måler 3 x 30 sekunder. Prøv, om det virker. 11. Efter 45 minutter er I klar til at måle på ballonerne. 12. Tag ballonerne ned én ad gangen og lav målingen som beskrevet i punkt Ballonen tages ned. Lav forsigtigt et lille hul i ballonen med en nål, så luften langsomt siver ud. Ballonen må ikke eksplodere og den må ikke gnides mod noget, for så forsvinder det elektrisk ladede støv fra ballonens overflade. 14. Rul ballonen sammen til en cylinder, og mål radioaktiviteten med GM-røret i 3 x 30 sekunder. Regn gennemsnitsværdien ud og skriv den i tabellen ovenfor. 15. Gentag punkt med de to andre balloner. Analyse Sammenlign de gennemsnitlige tælletal for de tre steder med baggrundsstrålingen. Skriv, om der er forskel på baggrundstrålingen og den radioaktive stråling fra ballonerne? Hvor stor er forskellen? DU SKAL BRUGE: Computer med internetforbindelse Simuleringen Kernespaltning, som han hentes på phet.colorado.edu. I bunden af forsiden er der link til de danske simuleringer. Gå til Dansk > Prøv simuleringerne > Fysik > Lys og Stråling: Her finder du Kernespaltning. Start Kernespaltning op. Nu er du klar til at løse opgaverne nedenfor. STRÅLING OG RADIOAKTIVITET Hvor er der mest radon-222 henne på skolen? Hvor er der mindst? Konklusion Sammenlign resultaterne med jeres hypotese. Hvad har I lært af undersøgelsen? NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 81

77 KAPITEL 6 STRÅLING OG SUNDHED 6.6 Tip 10 1 SPØRGSMÅL 1 X 2 Hvilken slags stråling har den korteste bølgelængde? Røntgenstråler Radiobølger Gammastråler STRÅLING OG RADIOAKTIVITET 2 Hvad er måleenheden for absorberet dosis? Gray Sievert Becquerel 3 Hvilken stråling er ioniserende? Lysstråling Røntgenstråling Varmestråling 4 Hvilket udsagn er rigtigt for en kræftcelle? En kræftcelle deler sig ikke. En kræftcelle deler sig hurtig og ukontrolleret. En kræftcelle dør af sig selv. 5 Hvilken type stråling er mest energirig? Synligt lys Røntgenstråling Gammastråling 6 Hvilken stråling er mest skadelig for en levende celle? Betastråling Alfastråling Røntgenstråling 7 Hvilken isotop bruger man til at helbrede skjoldbruskkirtlen? Jod-131 Polonium-210 Radon Hvilken gruppe mennesker er særligt udsat for kosmisk stråling? Landmænd Sygeplejersker Piloter og stewardesser 9 Hvilken slags partikler er ikke kosmisk stråling? Elektroner Protoner Støvpartikler 10 Hvordan sikrer man bedst et hus mod den radioaktive luftart Rn-222? Man lægger en lufttæt folie under gulvet. Man sætter nogle særlige vinduer i kælderen. Man laver et udluftningssystem i jorden under huset. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 82

78 KAPITEL 7 ATOMKRAFT 7.1 Hvordan kan man kontrollere en kædereaktion? Formål: Du skal lære om, hvordan man kontrollerer en kædereaktion i en atomreaktor. Ukontrolleret kædereaktion Først skal du simulere en ukontrolleret kædereaktion. Klik på fanebladet Kædereaktion. I kontrolpanelet til højre sætter du flueben ved indkapslingsbeholder. Nu er du klar til at lave en ukontrolleret kædereaktion. Prøv så at undersøge, hvad der, sker når du spalter 25, 50 og 75 uran-235 kerner. Du kan vælge antal kerner med skydeknappen i kontrolpanelet. Lad skydeknappen med uran-238 være på 0. Du kan gøre indkapslingsbeholderen større, så alle atomkernerne kan være i den. Hvad sker der, når du skyder en neutron ind blandt uran-235 kernerne? Brug skydeknappen til at ændre antal uran-235-kerner til 25, 50, 75 og 100. DU SKAL BRUGE: Computer med internetforbindelse Simuleringen Kernespaltning, som han hentes på phet.colorado.edu. I bunden af forsiden er der link til de danske simuleringer. Gå til Dansk > Prøv simuleringerne > Fysik > Lys og Stråling: Her finder du Kernespaltning. Start Kernespaltning op. Nu er du klar til at løse opgaverne nedenfor. STRÅLING OG RADIOAKTIVITET Hvor mange uran-235 kerner skal der spaltes, for at du har lavet en atombombe? Cirka uran-235-kerner. Prøv nu at undersøge, om du kan lave en kædereaktion med uran-238-kerner. Lad skydeknappen med uran-235 være på 0. Flyt skydeknappen med uran-238, så indkapslingsbeholderen bliver fyldt. Hvad sker der, når du skyder en neutron ind blandt uran-238-kernerne? Kan du starte en kædereaktion? Kontrolleret kædereaktion i en kernereaktor Nu skal du vælge fanebladet Kernereaktor. I en kernereaktor bruger man kontrolstave til at styre kædereaktionen. Afprøv kædereaktionen med kontrolstavene i forskellige positioner. Skyd en neutron ind blandt uran-235-kernerne. Hvor langt skal kontrolstavene være nede for at holde gang i kædereaktionen, indtil alle uran- 235-kerner er spaltet? NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 83

79 KAPITEL 7 ATOMKRAFT 7.2 Kære Præsident Truman Formål: I skal som fysikere med faglig viden om atombomben rådgive præsident Truman, der overvejer at bruge den nye bombe for at afslutte 2. verdenskrig. Skriv et brev til Truman. I skal forestille jer, at I er en gruppe fysikere ved testcenteret i Alamogordo Ørkenen i New Mexico. Den første atombombe er lige blevet sprængt i luften ved det nærliggende Trinity-sprængningsområde. Stemningen i gruppen er opløftet og præget af en vis usikkerhed. Atomprøvesprængningen har på den ene side vist bombens militære muligheder. Ved at sprænge en atombombe over en japansk by kan amerikanerne måske true japanerne til en hurtig kapitulation. Men på den anden side går nogle rundt med en bekymret mine over atombombens altødelæggende virkning og den farlige stråling. STRÅLING OG RADIOAKTIVITET I skal rådgive Præsident Truman, om han skal anvende atombomben mod Japan. I skriver et brev med en anbefaling for eller imod anvendelsen af atombomben. Hvad står der i brevet? Brevet starter således: Kære Præsident Truman. Brevet skal indeholde en anbefaling til Præsident Truman om, hvorvidt han skal bruge bomben mod Japan eller ej. Begrundelsen skal også indeholde naturvidenskabelige argumenter. Først skal I holde en afstemning i klassen, om man er for eller imod at kaste bomben. Klassen deler sig op i mindre grupper i dem, som er for eller imod at kaste bomben. Start i hver gruppe med at blive enige om, hvad der skal stå i brevet, og hvad argumenterne er for jeres anbefaling. Derefter skriver I brevet. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 84

80 KAPITEL 7 ATOMKRAFT 7.3 Lav et læserbrev for eller imod atomkraft Formål: Du skal sammen med de andre i klassen skrive et læserbrev for eller imod atomkraft. I skal forestille jer, at politikerne overvejer at indføre atomkraft i Danmark. Opgaven er nu, at I skal skrive et læserbrev for eller imod denne beslutning. I brevet skal I anvende naturvidenskabelige argumenter. STRÅLING OG RADIOAKTIVITET Først skal I finde ud af, hvilken holdning klassen har til atomkraft i Danmark. Stil jer op på en linje, som viser, hvilken holdning man har til atomkraft. Den ene ende af linjen er 100 % for atomkraft, og i den anden er 100 % imod. Nedenfor er der to synspunkter imod atomkraft og ét for atomkraft. De, der er imod atomkraft, splitter sig op i mindre grupper, som hver skriver et læserbrev. Brug synspunkterne i citaterne nedenfor, som er imod atomkraft. De, der er for atomkraft, splitter sig også op i mindre grupper, som skriver hvert sit læserbrev. Læserbrevene hænges efterfølgende op på opslagstavlen. Brug synspunkterne i citatet nedenfor, som er for atomkraft. Mickey Gjerris, medlem af Det Etiske Råd, siger: Al teknologi indebærer risici og kan misbruges, men atomkraft kan virkelig ødelægge. Den kan bruges forsvarligt, men det er lidt ligesom den amerikanske diskussion om våben, hvor sloganet lyder: Våben dræber ikke mennesker. Mennesker dræber mennesker. Men det er altså lettere med en pistol i hånden. På samme måde udgør atomkraft en sikkerhedsmæssig risiko, der bør tages med i overvejelserne, når man beslutter, hvilke energiformer vi skal satse på fremover. ( Ulrik Becker Nissen, Aarhus Universitet, siger: Atomkrafts potentielle risiko og skadelige eftervirkninger, der kan vare i generationer efterfølgende, gør, at man i høj grad kan stille spørgsmålet, om det er en teknologi, der respekterer livets integritet tilstrækkeligt (Integritet skal forstås som menneskers og dyrs ret til at leve på egne vilkår). Det handler om, at alle livsformer hænger sammen og er forbundne. En helhedstænkning, der både gælder dyr, planter, mennesker og ikke-håndgribelige ting som sol og vind. Mennesket har et særligt ansvar i den sammenhæng. ( Thomas Søbirk Petersen, Roskilde Universitet, siger: Hvis vi accepterer, at en million dør af luftforurening om året, er der god grund til, at vi også accepterer risikoen for atomkatastrofer. Det lyder brutalt, men det giver mening i forhold til menneskeliv. Man kan så argumentere for, at der bør være en global standard for atomenergi, der for eksempel forhindrer, at atomkraftværker bliver bygget i jordskælvszoner. ( NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 85

81 KAPITEL 7 ATOMKRAFT 7.4 Affald fra atomkraftværker Formål: Du skal undersøge, hvad man gør ved affaldet fra atomkraftværker og vurdere, om opbevaringsmetoderne er sikre nok. Lav en præsentation eller video for resten af klassen. Brug hjemmesiderne til at besvare et eller flere af spørgsmålene: 1. Hvordan opbevarer svenskerne deres atomkraftaffald? 2. Hvad er de største udfordringer ved at deponere atomkraftaffald (deponere = gemme i lang tid eller for evigt)? 3. Hvorfor gemmes atomkraftaffald i mere end 40 år i vandbassiner, inden det slutdeponeres? 4. I Danmark vil man gemme atomkraftaffald i salthorste, dybt nede i jorden. Hvorfor er det et godt sted at deponere atomkraftaffald? 5. Kan atomkraftaffald bruges til at lave en bombe? 6. Hvordan slutdeponeres atomkraftaffald i fx Sverige og Tyskland? DU SKAL BRUGE: Computer med internetforbindelse Følgende hjemmesider: en side med faktuelle oplysninger om atomkraft REO er en oplysningsorganisation, der forsøger at påvirke energidebatten og få vurderet atomkraft på lige vilkår med andre energikilder. hjemmeside for det svenske atomaffaldsselskab dk et atomkraftselskab, der forsøger at etablere atomkraft i Danmark miljøorganisation, der er modstander af atomkraft international organisation for folk og organisationer, der arbejder med atomkraft STRÅLING OG RADIOAKTIVITET NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 86

82 KAPITEL 7 ATOMKRAFT 7.5 Rollespil om placering af affaldsdepot (1 af 2) Formål: I skal lave et rollespil om et borgermøde, hvor politikere, erhvervsfolk, forskere og borgere diskuterer for eller imod, om der skal placeres et affaldsdepot i X-købing Kommune. Plot: På Forskningscenter Risø ligger 100 tons lav- og mellemradioaktivt affald. Det skal placeres i et slutdepot, hvor det kan ligge adskillige hundrede år, indtil affaldet er blevet ufarligt. Politikerne på Christiansborg skal tage beslutning om, hvor affaldsdepotet skal placeres. Seks steder i Danmark er udpeget til at være et muligt slutdepot. Politikerne er nu kommet et skridt nærmere med hensyn til at skulle tage en beslutning og har peget på en mulig placering i X-købing Kommune. De vil nu holde et borgermøde for at informere om konsekvenserne ved at have et affaldsdepot, samtidig med at de vil lytte til borgernes holdning til måske at skulle være nabo til et affaldsdepot. STRÅLING OG RADIOAKTIVITET I skal lave et rollespil om borgermødet, hvor forskellige deltagere fremlægger informationer om og holdninger til at placere affaldsdepotet i X-købing. Borgermødet slutter med, at ordstyreren og sekretæren forsøger at opsummere de forskellige deltageres synspunkter, som politikerne så tager med til den videre forhandling på Christiansborg. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 87

83 KAPITEL 7 ATOMKRAFT 7.5 Rollespil om placering af affaldsdepot (2 af 2) Roller: Politikerne fra Christiansborg: Er kommet til X-købing for at høre synspunkter fra lokale borgere og kommunalpolitikere. Deres hovedopgave er at finde en placering til affaldsdepotet. Forskeren fra forskningscenter DTU/Risø: Er med til mødet for at informere om, hvordan man vil lave slutdepotet, hvordan kernekraftaffaldet opbevares, og hvor lang tid affaldet skal ligge i depotet. Kommunalpolitikeren: Deltager i mødet, fordi affaldsdepotet skal ligge i kommunen. Kommunalpolitikeren har to udfordringer: På den ene side er kommunalpolitikeren bekymret for den negative omtale, som et affaldsdepot kan give for kommunen. På den anden side kan kommunen tjene rigtig mange penge ved at leje jord ud til staten. Og så er der også arbejdspladser på spil. Almindelige borgere og erhvervsfolk: Der findes to grupper erhvervsfolk og borgere. Den første gruppe kan godt se fordelen ved, at affaldsdepotet skal ligge i X-købing. Det giver arbejdspladser og indtægter til kommunen. Den anden gruppe er modstandere, fordi de bor der, hvor affaldsdepotet skal ligge. De er bekymrede for, hvordan strålingen fra kernekraftaffaldet kan påvirke deres sundhed. Lokale naturbeskyttelsesforeninger: Er modstandere af affaldsdepotet, fordi de mener det vil påvirke miljøet negativt. Ordstyrer: En journalist, som forsøger at styre borgermødet, så alle kommer til orde og får mulighed for at fremlægge deres synspunkter. Sekretær: Hjælper ordstyreren med at skrive de forskellige deltageres synspunkter ned, så man til sidst kan lave en skriftlig anbefaling til politikerne fra Christiansborg. STRÅLING OG RADIOAKTIVITET Forberedelse af rollespillet: Klassen opdeles i grupper. Hver gruppe har en af ovenstående roller. Hver gruppe forbereder informationer og synspunkter, som man vil formidle til borgermødet. Gruppen udpeger 1-2 personer til at spille rollen til borgermødet. Resten af gruppen er tilhørere til borgermødet. Sådan startes og forløber rollespillet: 1. Ordstyreren byder velkommen. 2. Ordstyreren giver alle parter mulighed for at fremlægge et hovedsynspunkt. 3. Herefter er der spørgsmåls- og diskussionsrunde. 4. Efter cirka 15 minutter samler ordstyreren og sekretæren op på diskussionen og fremlægger, hvad de vil anbefale, at man skriver til politikerne fra Christiansborg. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 88

84 KAPITEL 7 ATOMKRAFT 7.6 Tip 10 1 SPØRGSMÅL 1 X 2 Hvilken slags uran bruges som brændsel i et atomkraftværk? Uran-235 Uran-236 Uran-238 STRÅLING OG RADIOAKTIVITET 2 Hvor mange tons kul skal man afbrænde, for at frigøre den samme mængde energi i 1 kg uran-235? 1 tons tons tons 3 Hvor mange procent uran-235 er der i beriget uran? 1-2 % 2-3 % 3-5 % 4 Hvor mange neutroner frigøres ved fission af én uran 235-kerne? Hvem fandt på at kalde kernespaltning for fission? Otto Hahn og Fritz Strassmann Niels Bohr og Werner Heisenberg Lise Meitner og Otto Frisch 6 Hvad hed det amerikanske atombombeprojekt under 2. verdenskrig? Roosevelt-projektet Californienprojektet Manhattanprojektet 7 Over hvilken japansk by kastede man den første atombombe den 6. november 1945? Hiroshima Nagasaki Osaka 8 Hvilket af følgende nabolande har ikke atomkraft? Tyskland Sverige Norge 9 I hvilket årstal skete Tjernobylulykken? Hvor stor er sikkerhedszonen omkring Tjernobyl? 30 km 300 km km NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 89

85 KAPITEL 8 PLAST KEMISK SET 8.1 Polyethen med modeller Formål: Øvelsen giver en klar idé om, hvordan store molekyler i plast opbygges ved sammenkobling af små molekyler. Sådan gør du: Byg en molekylemodel af ethen, som er en gas med den kemiske formel C 2 H 4. Læg mærke til, at ethen-molekylet indeholder en dobbeltbinding mellem de to C-atomer. Til dobbeltbindingen skal du bruge de lange fleksible bindinger i byggesættet. Derefter skal molekylet kobles sammen med endnu et ethen-molekyle, som en af dine kammerater har bygget. Det hjælper læreren med. Lærerens rolle: Læreren beder elev nr. 1 om at åbne den ene binding i dobbeltbindingen, så bindingen stritter ud fra det ene C-atom. Dette molekyle er på grund af den strittende binding meget aktivt. Det vil sige, at det meget let reagerer kemisk med andre molekyler. DU SKAL BRUGE: Molekylemodelsæt (Molymod) Øvelsen er beskrevet i elevbogen, men det er vigtigt, at du selv får prøvet at være med. FØDT TIL PLAST Med det aktive molekyle laver læreren en sammenkobling med et nyt ethenmolekyle hos elev nr. 2. Det får en ny dobbeltbinding til at gå op, så man nu har et nyt aktivt molekyle med en strittende binding, nu blot med 4 C-atomer. Sådan fortsætter læreren, indtil alle ethen-molekyler i klassen er koblet sammen til ét langt polyethen-molekyle. Forklar med brug af din viden fra byggeprocessen og elevbogen, hvad følgende ord betyder: Monomer? Polymer? Polymerisation? Hvor mange C-atomer er der ca. i et polyethen-molekyle i virkeligheden? NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 90

86 KAPITEL 8 PLAST KEMISK SET 8.2 PVC med modeller Formål: Øvelsen giver en klar idé om, hvordan store molekyler i plast opbygges ved sammenkobling af små molekyler. Sådan gør du: Byg en model af et chlor-ethen-molekyle. Chlor-ethen kaldes også for vinyl-chlorid, og den kemiske formel er C 2 H 3 Cl. Når du har bygget molekylet, skal du aktivere det ved at åbne en af dobbeltbindingerne, så den grå binding stritter ud i det fri. DU SKAL BRUGE: Molekylemodelsæt (Molymod) (Hver elev skal bruge 2 sorte C-atomer, 3 hvide H-atomer, 1 grønt Cl-atom samt korte og lange grå bindinger). PVC er en forkortelse for poly-vinyl-chlorid. FØDT TIL PLAST Herefter kobler du det aktive molekyle sammen med et, som din kammerat har bygget. Det giver et molekyle med 4 C-atomer og en ny strittende binding. Sådan fortsætter I klassen rundt, til I har fået alle de små molekyler bygget sammen til et stort og langt molekyle. Lav en stregformel af det lange PVC-molekyle, I har bygget i klassen. Hvordan adskiller PCV-plast sig fra Polyethylen? NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 91

87 KAPITEL 8 PLAST KEMISK SET 8.3 Hvilken slags plast? (1 af 2) Formål: Der findes hundredvis af forskellige slags plast. Men de almindeligste kan man ret let kende forskel på. Her skal du lære at skelne mellem 4 forskellige slags klar plast. Vigtigt: Til alle prøverne skal du bruge en stump plast på størrelse med en lillefingernegl. DU SKAL BRUGE: Plastmaterialer: Klar plastpose (frysepose) klippet i stykker Klart drikkeglas af plast klippet i stykker Urinpose til medicinsk brug klippet i stykker Stegepose klippet i stykker Forniklet tang Bægerglas Bunsenbrænder Keramisk plade (til varme ting) Tyk kobbertråd Jernplade (lille, kvadratisk el. rektangulær) Ståluld til rensning af jernplade Saks Må kun anvendes af læreren ved brug af handsker. Bemærk: Test B, C og D skal laves under udsugning Ildslukker i nærheden! FØDT TIL PLAST Plasttype Massefylde Test A Kobberprøven Test B Forbrænding Test C Smeltepunkt Test D Polyethen PE Polyvinyl-chlorid PVC Polystyren PS PET-plast ca. 0,95 ca. 1,3 ca. 1,06 ca. 1,6 Ingen reaktion Ikke sodende, med lysende flamme Grøn flamme, fordi plasten indeholder chlor Flamme soder noget Ingen reaktion Flamme soder kraftigt (lugt af styren) Ingen reaktion Flamme soder og sprutter Ca. 170 ca Test A: Du kan vurdere de forskellige plasttypers massefylde ved at putte små stumper plast i et glas vand. De skal dyppes under vandet, så der ikke sidder luftbobler på plasten. Husk at vand har massefylden 1,00. Hvis plasten er lettere end vand, er dens massefylde med andre ord under 1,00. Hvad fortæller testen dig? NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 92

88 KAPITEL 8 PLAST KEMISK SET 8.3 Hvilken slags plast? (2 af 2) Test B: Hold et stykke kobbertråd fast med en tang. Opvarm kobbertråden kraftigt i toppen af en gasflamme. Stik derefter den varme kobbertråd ned i et stykke plast, så lidt af plasten smelter fast på spidsen af tråden. Før så kobbertråden op i gasflammen igen. Hvordan ser flammen ud? Hold kobbertråden i flammen, til alt er brændt af, før du prøver en ny slags plast. Hvad fortæller testen? FØDT TIL PLAST Test C: Tag en stump plast med en tang. Før plasten ind i gasflammen, så den antændes. Tag den herefter ud af flammen og vurder flammens karakter. Hvad fortæller testen? Test D: Læg 2 stumper af forskellig plast på en jernplade tæt på den ene kant. Hold jernpladen med en tang i den side, hvor plasten ligger. Før derefter pladen hen i toppen af en gasflamme, så pladen varmes i den modsatte ende. Varmen vil herefter brede sig til den side af pladen, hvor plasten ligger. Du kan så vurdere, hvor let plasten smelter. Afkøl pladen uden vand og rens den af. Prøv så at sammenligne to andre prøver! Hvad fortæller testen? Kan du på baggrund af de 4 test fortælle, hvilke slags plast du har med at gøre? Fryseposen er af: Plastglasset er af: Urinposen er af: Stegeposen er af: NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 93

89 KAPITEL 8 PLAST KEMISK SET 8.4 Cracking (krakning) af olie (1 af 2) Demonstrationsforsøg! Formål: Forsøget demonstrerer, hvordan kulbrinter med store molekyler kan nedbrydes kemisk (dvs. krakkes) til små molekyler. Brug af perlekatalysator gør, at nedbrydningen kan ske ved en temperatur, der ikke er alt for høj. Ved forsøget omdannes paraffinolie med store molekyler til benzin og ethen-gas med meget mindre molekyler. Før forsøget: Lidt perlekatalysator hældes op i en digel af porcelæn. Diglen sættes på en trefod med net og varmes op, til alt vand er drevet ud af katalysatoren. Herefter afkøles perlekatalysatoren i luften. Klargøring til krakning: Nogle få ml paraffinolie hældes i bunden af et stort reagensglas. Herefter skubbes et stykke glasuld ned i paraffinolien ved hjælp af en spatel. Over hældes den tørrede kolde perlekatalysator. I toppen af glasset anbringes en løs tot glasuld. Herefter monteres udstyret sammen som vist på tegningen. I bægerglasset hældes koldt vand til køling. For enden af apparaturet monteres en urinpose til opsamling af gas. Det er vigtigt, at urinposen er ren og tom, dvs. helt flad. DU SKAL BRUGE: 2 store reagensglas Almindelige reagensglas i stativ Prop med 1 hul Prop med 2 huller 2 korte glasrør passende til hul i propper 1 langt glasrør passende til hul i prop Gummislange i stykker, se tegning Stativ, med klemme og muffe Bægerglas 600 ml, høj form Urinpose Klemme til slange på urinpose Paraffinolie Perlekatalysator Trefod med keramisk net Digel af porcelæn Spatel af glas Bunsenbrænder Glasuld Bromvand (mættet) Bemærk: Beskyttelsesskærm Beskyttelsesbriller FØDT TIL PLAST Krakning: Varm med bunsenbrænderen på det område af reagensglasset, hvor perlekatalysatoren ligger. Varmen vil så forplante sig til paraffinolien, som begynder at flyde ind mod katalysatoren. Når krakningen kommer i gang, afpasses opvarmningen, så det hele ikke går for stærkt. I det kølede reagensglas opsamles en letflydende væske (benzin). I urinposen opsamles gasarter, som bl.a. indeholder gassen ethen, der bruges til fremstilling af polyethen-plast. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 94

90 KAPITEL 8 PLAST KEMISK SET 8.4 Cracking (krakning) af olie (2 af 2) Når opvarmningen afbrydes, slukkes gasbrænderen, og den flyttes straks væk fra forsøgsområdet for at hindre antændelse af de krakkede produkter. Herefter afmonteres urinposen og krak-gassen holdes inde med en slangeklemme. FØDT TIL PLAST Når alt er kølet noget ned, kan apparaturet skilles ad. Man kan herefter lugte til både den dannede benzin og den dannede gas i urinposen. Test for dobbeltbindinger: Man kan påvise, at både væsken og gassen indeholder kulbrinter med dobbeltbindinger mellem C-atomer. I et reagensglas hældes lidt bromvand. Hertil sættes lidt krakket væske, hvorefter reagensglasset rystes med en finger for åbningen. Hvis den røde farve af brom forsvinder, har væsken indeholdt kulbrinter med dobbeltbindinger. Med gassen i urinposen kan man gøre noget lignende: Man bobler langsomt gassen fra posen ned i et reagensglas med fortyndet bromvand. Så ser man, at farven af brom forsvinder. Variation af forsøget: I stedet for at krakke paraffinolie, kan man krakke polyethen, der jo er en kulbrinte med meget længere molekyler end dem, vi har i paraffinolie. Brug så polyethen PE fra en klar plastpose. Man klipper så bare posen i små stykker og anbringer plastmaterialet i bunden af reagensglasset i stedet for paraffinolien opsuget i glasuld. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 95

91 KAPITEL 8 PLAST KEMISK SET 8.5 Tip 10 FØDT TIL PLAST SPØRGSMÅL 1 X 2 1 Ethen er en væske gas (luftart) fast stof 2 PE er en forkortelse for polyether plast polyethen 3 Poly er en forstavelse, der betyder mange plast stor 4 De små dele, som kobles sammen til plaststoffer, kaldes molekyler monomer atomer 5 Bæreposer af plast er af lavet af Polypropen PP Polystyren PS Polyethen PE 6 Denne plast indeholder chlor PET PP PVC 7 Stivelse er en naturlig polymer opbygget af monomeren glucose sukrose cellulose 8 De kemiske råstoffer for plast er normalt altid halm og træ olie og gas kul 9 Plaststoffet bruges til engangsdrikkeglas, knive, gafler, æsker og (i opskummet form) til isolering. Det er Polyvinylchlorid (pvc) PET Polystyren PS 10 Plast har været brugt i ca. 150 år ca. 60 år ca. 20 år NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 96

92 KAPITEL 9 PLAST I DAGLIGDAGEN 9.1 Plast og polariseret lys (1 af 2) Formål: Selv om plastmolekyler er meget lange, kan de ikke ses med det blotte øje, og ej heller ikke i et lysmikroskop. Men med brug af polaroidfiltre kan man se, om plastens lange kæder ligger hulter til bulter eller ordnet i lige bundter. Når plastens molekyler ligger i velordnede bundter, kan man opleve interessante farvefænomener, selv om plasten er helt farveløs. DU SKAL BRUGE: 2 polaroidfiltre (polfilter) ca. 50 x 50 mm planpolariseret Glasplade Klar polyethylen (frysepose) Klart drikkeglas af polystyren Stegeposefolie PET Lineal af klar plast Billig klar tape af cellofan (den, der gulner let med tiden) Lysbord eller OH-projektor, alternativt hvidt papir som underlag FØDT TIL PLAST A. Undersøgelse af polaroidfiltre: Et polaroidfilter (polfilter) tillader kun lys at passere, hvis bølgerne svinger i et bestemt plan. I almindeligt lys fra Solen eller en lampe svinger lysets elektromagnetiske bølger i alle planer. Læg to polaroidfiltre over hinanden på et lysbord eller en OH-projektor. Drej filtrene i forhold til hinanden. Man kan også holde polaroidfiltrene foran hinanden mod en lampe eller et lyst vindue. Beskriv, hvad der sker, og prøv med en forklaring på det, du ser: B. Polaroidsolbriller: Solbriller er ofte lavet med polaroidglas. De bremser reflekteret sollys fra vandrette flader, fx vejbaner, vandoverflader, bilers tag og kølere. Tag et polaroidfilter og se gennem filtret mod vandrette flader indendørs eller udendørs, hvor der er lysreflekser. Ved at dreje filtret kan man udslukke og genskabe reflekser, alt efter hvordan man drejer filtret. Beskriv, hvad du ser: NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 97

93 KAPITEL 9 PLAST I DAGLIGDAGEN 9.1 Plast og polariseret lys (2 af 2) C. Plast og polariseret lys: Læg det ene polaroidfilter på et lysbord. Læg et stykke klar frysepose ovenpå. Læg derefter det andet polfilter ovenpå og drej det rundt. Prøv derefter langsomt at strække folien ved at trække i den med begge hænder. Herved bliver plastens lange molekylekæder trukket i samme retning. Se nu på den strakte folie igen, når du drejer det øverste polfilter rundt. Tag evt. et billede. FØDT TIL PLAST D. Plast med ensrettede molekylekæder: Tag en glasplade. Klæb herpå strimler af billig tape i flere lag, stumper af cellofan og stegeposeplast. Læg et polaroidfilter på et lysbord, herefter glaspladen og til sidst det andet polfilter ovenpå. Drej det øverste polaroidfilter. Beskriv, hvad du ser. Tag evt. et billede. Hvem kan lave det smukkeste farvebillede? E. Spændinger i støbt plast: Ved at holde forskellige klare ting af plast imellem to polaroidfiltre kan man se, hvor der er spændinger i plasten, fx som resultat af støbeprocessen. Med en plastlineal, eller -trekant kan man fx se spændinger, som opstår, når man bøjer materialet. Fortæl, hvad du har undersøgt, og hvad du ser. Hvad fortæller undersøgelser med polariseret lys om molekylerne i plast? NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 98

94 KAPITEL 9 PLAST I DAGLIGDAGEN 9.2 Spaghetti og plast Demonstrationsforsøg! Formål: Spaghetti kan bruges som en model for, hvordan de lange molekyler opfører sig i termoplast. Men ellers har plast og spagetti ikke ret meget med hinanden at gøre. Sådan gør du: Bring 2 liter vand til kogning i gryden og tilsæt lidt salt. Når vandet koger, tilsættes en pakke spaghetti (500 gram). Kog i 10 min. og sørg for, at det ikke koger over. Filtrer den varme spaghetti i et dørslag og fordel derefter spaghettien i 2 skåle, mærket A og B. A: Skål A tilsættes en spiseskefuld madolie og henstilles til afkøling med folie over. DU SKAL BRUGE: Stor gryde Kogeplade Dørslag Grydeske Spaghetti Vand Salt Madolie Tomatketchup 2 plastskåle, som er runde i bunden Kop Spiseske Folie FØDT TIL PLAST B: Skål B tilsættes en halv kop madolie og en halv kop tomatketchup. Begge deles røres i den varme spaghetti. Derefter dækkes skålen til og henstilles til afkøling. Hvis skålene skal stå til næste fysik/kemi-time, anbringes de i køleskabet. Den afkølede spaghetti: Når spaghettien er helt kold, vendes de to skåle, så den støbte spaghetti falder ud. Hvilken form har spaghettien? Hvilken forskel er der på spaghettien fra skål A og B med hensyn til blødhed og farve? Forklar med egne ord, hvorfor spaghetti kan bruges som en model for termoplast, og også lidt om, hvorfor plast ofte tilsættes stoffer, der blødgør og farver plasten. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 99

95 KAPITEL 9 PLAST I DAGLIGDAGEN 9.3 Fremstilling af isoleringsskum Formål: Ved forsøget vises, hvordan polystyren kan skummes til et isoleringsmateriale. Baggrund: Styroporkugler er lavet af plaststoffet polystyren, PS, men i den faste plast er der opløst en del pentan. Pentan, C 5 H 12, er i ren form en væske med et lavt kogepunkt. Det vil derfor fordampe, når plasten varmes op. Da gas fylder langt mere end den væske, der fordamper, vil kuglerne svulme voldsomt op. Herved får man et luftholdigt og isolerende materiale, der ofte går under handelsnavnet Flamingo-plast. DU SKAL BRUGE: Stort bægerglas Porcelænsdigel eller jerndigel med låg Trefod med keramisk net Bunsenbrænder Stativklemme Styroporkugler FØDT TIL PLAST Sådan gør du: 1. Fyld bægerglasset ca. halvt med vand og bring vandet i kog. 2. Fyld en digel 1/3 op med styroporkugler og sæt låg på diglen. 3. Klem digel med låg fast i en stativklemme som vist på tegningen. 4. Placer herefter klemme og digel i det kogende vand i ca. 20 min. 5. Tag herefter klemmen med diglen op af vandet, køl af og tag den støbte flamingo ud af diglen. Tag et billede af din flamingo-støbning og fortæl lidt om, hvad flamingo bruges til. Forklar også, hvorfor det kan bruges som isoleringsmateriale. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 100

96 KAPITEL 9 PLAST I DAGLIGDAGEN 9.4 Vandopløselig plast polyox (1 af 2) Demonstrationsforsøg Formål: Nogle polymere stoffer med kæmpemolekyler er opløselige i vand. I nogle tilfælde kan de, selv i små mængder, ændre vandets egenskaber på vigtige måder. Stoffer af den type bruges fx i kosmetik, madvarer og maling som fortykningsmidler. En opløsning af polyox har meget besynderlige egenskaber. De lange molekyler, der binder sig til vandet, gør opløsningen elastisk, som var det en elastik. DU SKAL BRUGE: Polyox, molmasse ca Absolut ethanol, denatureret 2 stk. 600 ml bægerglas Spatel til omrøring Fluorescein eller andet vandopløseligt farvestof Evt. UV-lampe Selv om polyox er ugiftigt, skal man undgå at indånde støv af stoffet FØDT TIL PLAST Baggrund: Polyox (polyethylenoxid) er en polymer med meget store molekyler. Det er egentlig forkert at kalde det plast. Det anvendes meget i medicinske og kosmetiske produkter. Det er i ren tilstand et pulver. Pulveret kan være svært at opløse i vand, selv om det er meget letopløseligt. Det skyldes, at der nemt dannes geleagtige klumper, når man drysser stoffet i vand. Derfor skal en polyox-opløsning fremstilles i god tid, inden den skal bruges, gerne én eller flere dage i forvejen. Polyoxopløsninger kan smides i vasken efter brug. Man skal passe på ikke at komme til at indånde støv af det tørre polyox-pulver. Forsøg A: Krybende gel ca. 1 % polyox i vand Sådan gør du: Hæld 4 gram polyox ned i et bægerglas. Tilsæt herefter ca. 25 ml absolut ethanol og evt. et par krystaller af fluorescein. Rør straks rundt, indtil polyox-pulveret er helt fugtet. Tilsæt hurtigt og på én gang ca. 400 ml vand og rør med det samme rundt med spatelen. Rør, indtil der er dannet en homogen gel af polyox. Kan tage lidt tid! Gelen fungerer som sin egen hævert: Hæld gelen fra det ene bægerglas til det andet og tilbage igen. Det viser lidt om dens egenskaber. Prøv derefter at starte en langsom overhældning fra det ene glas til det andet. Når gelen begynder at glide, hæver du det ene glas over det andet som vist på tegningen. Herved fortsætter gelen med at løbe over i det andet glas, som var der en usynlig hævert i form af et glasrør. Hvis du undervejs tilsætter lidt vand til det ene bægerglas og fugter glassets sider og herefter gentager legen, kan gelen blive helt løbsk. Prøv dig lidt frem. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 101

97 KAPITEL 9 PLAST I DAGLIGDAGEN 9.4 Vandopløselig plast polyox (2 af 2) Forslag: Studer evt. processen i mørke, belyst med en UV-lampe. Det kræver, at gelen er tilsat fluorescein. Gelen vil så fluorescere, når den rammes af UV-stråling. Det gør, at gelen er tydelig, selv om den løber i en meget tynd stråle. B: Elastisk gel - ca. 3% polyox DU SKAL BRUGE: Polyox, molmasse ca Absolut ethanol, denatureret. 1 stk ml bægerglas Spatel til omrøring Tang Saks Fluorescein eller andet vandopløseligt farvestof FØDT TIL PLAST Sådan gør du: Hæld 15 gram polyox ned i et stort bægerglas. Tilsæt herefter ca. 35 ml absolut ethanol og evt. et par krystaller af fluorescein. Rør straks rundt, indtil polyox-pulveret er helt fugtet. Tilsæt hurtigt og på én gang ca. 500 ml vand og rør med det samme rundt med spatelen. Fortsæt omrøringen, til der er dannet en homogen gel. Det kan tage tid. Lav derfor gelen 1-2 dage i forvejen og rør i den indimellem. Når gelen er klar, kan dens elastiske egenskab demonstreres fx sådan: Tag fat i gelen med en tang og træk den hurtigt cm op over glasset og klip så gelen over med en saks (Det skal gå stærkt). På grund af den elastiske virkning flyver klatten op i loftet! NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 102

98 KAPITEL 9 PLAST I DAGLIGDAGEN 9.5 Plast, som kan formes med hånden Formål: Polycaprolacton (eng. polycaprolactone) er en termoplast, der kan laves med molekylekæder i forskellig længde. Den type, der demonstreres her, har moderat lange molekyler. Det giver plasten et smeltepunkt eller blødgøringspunkt på ca. 60 C. Det gør det muligt at bruge hånden som form, lige som det er muligt at smelte og forme plasten mange gange. DU SKAL BRUGE: Polycaprolacton (smp), ca. 60 C Ovn (alternativt vandbad) Bægerglas Termometer FØDT TIL PLAST Sådan gør du: Opvarm 400 gram polycaprolacton i et bægerglas. Det gøres bedst i en ovn, stillet på fx 75 C. Det skal stå i ovnen, til alt er smeltet. (Opvarmningen kan evt. også ske ved at anbringe et bægerglas med plaststoffet i et vandbad med kogende vand). Kontroller den smeltede plasts temperatur, før du tager af den. Den må ikke være højere end 70 grader. Formning af plast: Tag en lille klump af den smeltede plast fra bægerglasset. Form den med hænderne og lad den køle af samtidigt. Tag et billede af dit produkt og giv det tilbage til læreren. Plasten kan bruges igen. Forklar, hvad man forstår ved termoplast: NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 103

99 KAPITEL 9 PLAST I DAGLIGDAGEN 9.6 PET og glas sammenligning Formål: Foreslå og gennemfør undersøgelser, der kan sammenligne og belyse fordele og ulemper ved at bruge flasker af henholdsvis PET-plast og glas. Eleverne laver gruppevis en eller flere undersøgelser. Arbejdet afsluttes med en drøftelse i klassen af gruppernes arbejde. FØDT TIL PLAST Sådan gør din gruppe: Diskuter i gruppen, hvad det kan være relevant eller fornuftigt at undersøge. Lav en problemformulering. Fremlæg jeres forslag for læreren. For det, I vælger at undersøge grundigt, skal I foreslå en eller flere undersøgelsesmetoder. Diskuter jeres forslag til metode med læreren. Gennemfør den undersøgelse, som læreren har godkendt. Beskriv metoden og forklar resultatet af undersøgelsen i en lille rapport. Til undersøgelserne kan I bruge almindeligt laboratorieudstyr og informationer fra nettet. Husk, at læreren skal sige OK til jeres metode af sikkerhedsgrunde. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 104

100 KAPITEL 9 PLAST I DAGLIGDAGEN 9.7 Tip 10 SPØRGSMÅL 1 X 2 FØDT TIL PLAST 1 En plasttype, der kan smeltes og formes flere gange, kaldes en hærdeplast termoplast superplast 2 En plastype, som kun kan formes én gang, er en hærdeplast termoplast superplast 3 Sprøjtestøbning bruges til formning af folier bådskrog LEGO-klodser 4 Plastfolier laves ved blæsning støbning strækning 5 Et stof, der gør stiv plast blødere, kaldes en bløder en blødgører en hærder 6 En plast der har tværbindinger mellem de lange molekylekæder, er en tværplast termoplast hærdeplast 7 Bæreposer er af polyethen PE polystyren PS komposit 8 Kompositmaterialer indeholder glasfibre madfibre plast samt kul-eller glasfibre 9 Sodavandsflasker af plast og fleecetrøjer er lavet af polyvinylchlorid PET-plast polystyren PS 10 Ikke lavet af komposit vindmøllevinger plastspand Ketsjer NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 105

101 KAPITEL 10 ALKOHOL - KEMISK SET 10.1 Alkoholer modeller og formler Formål: Alkoholer er organiske stoffer, der minder meget om både kulbrinter og vand. Den vandlignende OH-gruppe gør, at alkoholer med små molekyler er blandbare med eller letopløselige i vand. Ved at bygge modeller, tegne stregformler og skrive kemiske formler lærer man noget om alkoholers kemiske opbygning. DU SKAL BRUGE: Molekylemodelsæt (Molymod) ALKOHOL A. Methanol, ethanol og propanol: De tre alkoholer har alle en OH-gruppe, men henholdsvis 1, 2 og 3 C-atomer. Byg en model af methanol, ethanol og propanol og læg dem ved siden af hinanden. Når du har bygget modellerne, skal du lave en stregformel og en kemisk formel for hver af dem. Propanol findes i flere (isomere) former, hvor OH-gruppen er anbragt forskelligt. (Isomere molekyler er molekyler, der har samme kemiske formel, men forskellig opbygning). Vis med stregformler, hvor mange forskellige propanoler der findes. Tal med din lærer om, hvordan man navngiver dem, så man kan se forskel. B. Butanol: Butanol har 4 C-atomer og en OH-gruppe. Byg modeller eller tegn stregformler, der viser, hvor mange forskellige (isomere) butanoler, der findes. Lidt hjælp: Tænk på, at OH-gruppen kan sidde på forskellige C-atomer, og på, at kulstofkæden kan være uforgrenet og forgrenet. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 106

102 KAPITEL 10 ALKOHOL - KEMISK SET 10.2 Gæring af sukker Formål: Almindelig alkohol, dvs. ethanol, fremstilles ved gæring af en sukkeropløsning. Ved processen dannes der både ethanol og gassen kuldioxid, der bobler væk. Forsøget viser, hvordan gæringsprocessen forløber. I arbejdsark 10.3 fortsætter man med at oprense ethanol i gæringsvæsken ved destillation. DU SKAL BRUGE: 500 ml konisk kolbe Vægt Reagensglas i stativ Prop med hul, slangesamler og gummislange Sukker eller glucose Bagegær Gær-næringssalt Sådan gør du: Mættet kalkvand, Ca(OH) 2 1. Vej 25 gram sukker af på et stykke papir. Tilsæt en knivspids gær-næringssalt (virker som gødning for gærceller). 2. Fold papiret og hæld sukkeret fra det foldede papir over i en 500 ml konisk kolbe. 3. Tilsæt herefter ca. 200 ml vand, så kolben er knap halvt fyldt. 4. Tilsæt ca. 10 g bagegær til sukkeret og omrør forsigtigt, til gæren er jævnt fordelt i væsken. 5. Forbind kolben som vist på tegningen med et reagensglas med vand. 6. Lad nogle dage gå, gerne 4-5 dage. 7. Efter flere dages gæring kan du påvise, at den gas, der er boblet gennem vandet, er CO 2. Udskift vandet i reagensglasset med mættet kalkvand. ALKOHOL Ryst indholdet i gæringskolben, så der frigives mere gas fra gæringsvæsken, og lad gassen boble gennem kalkvandet. Hvad ser du? Forklar, hvad gær er, og hvad den gør med sukkeret i opløsningen. Gør reaktionsskemaet for processen færdigt ved at afstemme det med de rigtige koefficienter, dvs. med de rigtige tal i stedet for x og y. C 6 H 12 O 6 x C 2 H 5 OH + y CO 2 glucose ethanol kuldioxid NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 107

103 KAPITEL 10 ALKOHOL - KEMISK SET 10.3 Destillation af ethanol Formål: Ethanol dannet ved gæring af sukker (fra 10.2) oprenses i dette forsøg ved en proces, som kaldes destillation. Ved destillation skilles ethanol fra vandet ved kogning. Man udnytter herved, at ethanol har et lavere kogepunkt end vand. Bemærk: I Danmark er det forbudt for private at destillere ethanol. I fysik/kemi nøjes vi derfor med at gøre det i meget små mængder. DU SKAL BRUGE: Konisk kolbe med gæringsvæske fra 10.2 Destillationsopsats med prop og glasrør (se tegning) Reagensglas Bægerglas med koldt vand Niveaubord eller alternativt klodser Bunsenbrænder Stativ, med klemme og muffe Pimpsten, kogesten Evt. antiskummiddel (1 dråbe) ALKOHOL Destillation: 1. Tilsæt et par pimpsten til kolben med gæringsvæsken. Evt. også en dråbe antiskummiddel. 2. Lav en opstilling som vist på tegningen og sørg for, at vandet i bægerglasset er koldt. 3. Tænd bunsenbrænderen og indstil lufttilførslen, så flammen ikke er alt for hård og varm. 4. Opvarm kolbens indhold forsigtigt, til det koger. 5. Fortsæt kogningen, men tilpas varmetilførslen, så det kun koger stilfærdigt. Ellers risikerer du skumdannelse. 6. Lidt efter lidt destilleres der ethanol over i reagensglasset, hvor det fortættes til væske igen. 7. Stop opvarmningen, når der er opsamlet nogle få ml væske i reagensglasset, dvs. når væsken står ca. 1 cm højt. Test for ethanol: 1. Lugt til ethanol i reagensglasset. 2. Væd fingeren lidt med ethanol og smag på det. 3. Hæld resten ud på en glasplade og antænd det med en tændstik. Forklar, hvad der sker ved en destillation, og hvorfor en destillation kan adskille ethanol fra vandet i gæringsvæsken. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 108

104 KAPITEL 10 ALKOHOL - KEMISK SET 10.4 Enzymer nedbryder stivelse (1 af 2) Formål: Bio-ethanol laves ofte af korn, bønner, kartofler eller andet, som indeholder stivelse. For at gøre stivelsen klar til gæring skal den nedbrydes til glucose, der kan omdannes af gær til ethanol. Forsøgene herunder kan vise, at stivelse nedbrydes, når det påvirkes af enzymer fra fx spyt eller fra grønmalt. Byg, som har spiret i fugtig tilstand og derefter er tørret, kaldes for grønmalt. Grønmalt bruges ved brygning af fx øl. Ekstraktion af enzym fra grønmalt sådan gør du: 1. En knivspids knust grønmalt anbringes i et reagensglas. Hertil sættes 3-4 ml vand. 2. Blandingen varmes op til kogning, og reagensglasset sættes tilbage i reagensglasstativet. 3. I vandet (ekstraktet) er der nu bl.a. forskellige enzymer, som stammer fra grønmalten. DU SKAL BRUGE: 400 ml bægerglas 100 ml bægerglas Lille plastglas Plastpipetter Reagensglas i stativ Bunsenbrænder Trefod med keramisk net Spatler Kartoffelmel Grønmalt, knust fx i kaffemølle. Kan købes hos firmaer der sælger artikler til øl brygning. Filtrerpapir Stivelses-indikator (fortyndet iod/kaliumiodid-opløsning). ALKOHOL Fremstilling af stivelsesgrød sådan gør du: 1. Hæld ca.100 ml vand i et 400 ml bægerglas og varm vandet op til kogning. 2. Kom en teskefuld kartoffelmel i et lille bægerglas og tilsæt ganske lidt vand. Rør kartoffelmelet ud i vandet, så det er jævnt opslæmmet i vandet. 3. Hæld det hele hurtigt ned i det kogende vand og rør rundt. Stop herefter opvarmningen helt. Du får herved en stiv klister af stivelse. (Det svarer til, hvad man gør, når man fx stiver sin rødgrød). 4. Tag lige store klatter af stivelse over i 3 reagensglas A, B og C, så det står ca. 2 cm op i alle tre glas. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 109

105 KAPITEL 10 ALKOHOL - KEMISK SET 10.4 Enzymer nedbryder stivelse (2 af 2) ALKOHOL Stivelse nedbrydes af enzymer sådan gør du: Glas A: Med en ren plastpipette tilsættes 10 dråber ekstrakt af grønmalt. Ryst glasset. Hvad sker der? Glas B: Lav først en spytopløsning således: Tænk på noget lækkert og anbring herefter en spytklat i et lille plastglas. Tilsæt 5-10 dråber vand og rør rundt. 10 dråber af denne spytopløsning føres med en ren plastpipette over i glas B. Herefter rystes glasset. Hvad sker der? Glas C: Her gøres ingenting (kun til sammenligning). Test for stivelse sådan gør du: 1. Stivelse påvises således: Et stykke filtrerpapir vædes med stivelses-indikator, så det er fugtet overalt. Du har nu et testpapir. 2. Med en ren spatel føres et par dråber prøve over på testpapiret. Bliver farven blå, er der stivelse i opløsningen. Er farven ikke blå, er stivelsen blevet nedbrudt af enzymer. 3. Du kan følge nedbrydningen i de 3 glas, fx hvert 5. minut. Skriv lidt om dine observationer NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 110

106 KAPITEL 10 ALKOHOL - KEMISK SET 10.5 Tip 10 ALKOHOL SPØRGSMÅL 1 X 2 1 Ethanol er en alkohol en kulbrinte et fast stof 2 Propanol indeholder 1 C-atom 2 C-atomer 3 C-atomer 3 Denne alkohol giver blindhed ved indtagelse ethanol methanol butanol 4 Bioethanol fremstilles af stivelsesholdige planter dyr råolie 5 Methanol kaldes også tørsprit husholdningssprit træsprit 6 Håndsprit fra apoteket indeholder propanol ethanol butanol 7 Stivelse er opbygget ved sammenkobling af ethanol enzymer glucose-molekyler 8 Ethanols kogepunkt er 10 C 78 C 110 C 9 2-generations-bioethanol laves af træ og halm kartofler olie og gas 10 Glycerol (glycerin) er en alkohol, og molekylet har 2 OH-grupper 4 C-atomer 3 OH-grupper NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 111

107 KAPITEL 11 ALKOHOL SOM NYDELSES- OG RUSMIDDEL 11.1 Fra ethanol til ethanal (1 af 2) Formål: Ethanal er det stof, der giver tømmemænd, når man drikker alkohol. I kroppen omdannes ethanol nemlig til ethanal ved reaktion med oxygen. Ved den reaktion virker enzymer i leveren som katalysator (hjælpestof). I et reagensglas kan man lave den samme kemiske omdannelse på overfladen af en kobbertråd. Her er det kobber, som er katalysator. DU SKAL BRUGE: Oxidation af ethanol A. Hæld lidt ethanol-opløsning op i et reagensglas, så det står max.1 cm højt i glasset. Reagensglas i stativ Ethanol (uden denatureringsmiddel, fx finsprit, ethanol fremstillet ved destillation i laboratoriet eller til nød vodka med ca. 40 % ethanol). Tyk kobbertråd (Ø 2mm) med spiral Bunsenbrænder ALON-indikator (0,2 % opløsning af 2,4-dinitrophenylhydrazin i 2 M saltsyre) ALKOHOL B. Lun opløsningen en anelse med en bunsenbrænder og sæt reagensglasset tilbage i reagensglasstativet. Der vil nu være dampe af ethanol over væsken. Lugt til væsken. Hvordan lugter den? C. Opvarm kobberspiralen i toppen af flammen fra bunsenbrænderen som vist på tegningen. D. Når kobberet er blevet sort af kobberoxid, dyppes den varme kobberspiral straks ned i reagensglasset men uden at røre væsken i bunden. Løft kobberspiralen op og ned af reagensglasset nogle gange og observer, hvad der sker med kobberet. (Hvis kobbertråden bliver for kold, skal den lige varmes igen i toppen af gasflammen). E. Lugt til reagensglasset, efter at kobberspiralen er ført op og ned gange. Hvordan er lugten nu? NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 112

108 KAPITEL 11 ALKOHOL SOM NYDELSES- OG RUSMIDDEL 11.1 Fra ethanol til ethanal (2 af 2) ALKOHOL F. Tilsæt herefter et par ml ALON-indikator. Et bundfald viser, at der er dannet ethanal. Hvordan ser bundfaldet ud? G. Prøv, om du kan forklare, hvad der sker på overfladen af kobberet, når kobbertråden løftes op og ned af reagensglasset. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 113

109 KAPITEL 11 ALKOHOL SOM NYDELSES- OG RUSMIDDEL 11.2 Beregn din promille DU SKAL BRUGE: ALKOHOL Formål: Du skal lære at beregne og vurdere, hvor meget alkohol du har i blodet. Regnemaskine Så meget alkohol indeholder dine drikkevarer: Produkt Volumen % Gram ren ethanol ca. 1 almindelig øl, 0,33 liter 4, stærk øl, 0,33 liter glas vin, 150 ml glas vodka, 40 ml Formel for beregning af blodets indhold i promille P: P = A B K A = mængde alkohol i gram B = kropsvægt i kg K = kønsfaktor (= 0,68 for mænd og = 0,55 for kvinder) (Kønsfaktoren tager højde for mænd og kvinders forskellige muskelmasse fedtprocent i vævet) Opgave 1 På kort tid indtager du 2 øl og 1 vodka. Beregn din promille. Sammenlign, hvordan jeres promiller afhænger af jeres vægt og køn. Opgave 2 På kort tid indtager du 3 glas vin og 2 vodkaer. Beregn din promille. Sammenlign, hvordan jeres promiller afhænger af jeres vægt og køn. Opgave 3 En voksen mand på 80 kg er så beruset, vrøvlende og uberegnelig, at hans promille vurderes til at være ca. 2,5. Han falder i dyb søvn på en sofa. Hvor lang tid går der, inden hans promille er så lav, at han er uden promiller? (Brug oplysningerne side 117 i elevbogen for 9. klasse). NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 114

110 KAPITEL 11 ALKOHOL SOM NYDELSES- OG RUSMIDDEL 11.3 Drikkevaner ALKOHOL Formål: Lav en undersøgelse om drikkevaner, dvs. forbruget af alkohol. Du/I kan selv designe opgaven. I klassen kan I diskutere forskellige muligheder, og enkelte grupper kan evt. arbejde med forskellige typer af undersøgelser. Husk, at den undersøgelse, I beslutter at lave, skal have et klart formål og kunne formidles til andre bagefter. Formidlingen kan evt. tilrettelægges i samarbejde med jeres lærer i dansk. Undersøgelsen kan omfatte jer selv i klassen, jeres forældre, kammerater i jeres sportsklubber eller.? Den kan tilrettelægges som en undersøgelse med brug af et spørgeskema. Der kan også være tale om en undersøgelse med interview af enkeltpersoner (med brug af vejledende spørgsmål) om deres drikkevarer og de tanker, de interviewede gør sig om eget forbrug. Der kan også være tale om en undersøgelse af forskellige personers viden om alkohols positive og negative virkninger, herunder virkninger på langt sigt. Det kan også være en undersøgelse af alkoholisme, som baserer sig på læsning af artikler, brochurer og samtaler med folk (psykologer og læger), der arbejder med behandling af alkoholisme. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 115

111 KAPITEL 11 ALKOHOL SOM NYDELSES- OG RUSMIDDEL 11.4 Tip 10 ALKOHOL SPØRGSMÅL 1 X 2 1 En genstand indeholder ca. følgende mængde ethanol 25 g 12 g 100 g 2 En genstand svarer til 2 glas vin 1 flaske guldøl 1 flaske alm. øl 3 Alkohol nedbrydes først og fremmest i din lever nyre mavesæk 4 Denatureret sprit indeholder unaturlig ethanol er tilsat et ildelugtende stof er ekstremt giftigt 5 Tømmermænd med kvalme og opkast skyldes, at ethanol i kroppen omdannes til methanol eddikesyre ethanal (acetaldehyd) 6 Ethanol er et stof, der virker opkvikkende sløvende præstationsforbedrende 7 Promille angiver mængden af ethanol i blodet i tusindedele hundrededele milliontedele 8 Promillegrænsen for bilkørsel i DK er 0,2 0,5 1,0 9 Antabus er et stof, der gør, at man bliver meget syg af at drikke ikke kan lide smagen af øl og vin mister lysten til at drikke 10 Så mange danskere anses for at være alkoholikere ca ca ca NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 116

112 KAPITEL 12 VAND SOM RESSOURCE 12.1 Vandforbrug i hjemmet Formål: Du skal lave en undersøgelse af, hvor meget vand der bruges i den daglige husholdning. Vi bruger vand til en lang række formål derhjemme. Vandforbruget kan inddeles efter formål: Bad og personlig hygiejne Toiletskyl Opvask Tøjvask Drikkevand + madlavning Rengøring Diverse (vanding af blomster, have, bilvask m.v.) DU SKAL BRUGE: Spande med litermarkering Ur til tidsmåling Brochurer over hårde hvidevarer (vaskemaskiner, opvaskemaskiner) EN RENERE FREMTID Lav i grupper en undersøgelse over vandforbruget i de forskellige områder. Nogle resultater må du finde ved hjælp af målinger. Du kan fx måle vandmængden fra bruseren i ét minut og derefter gange dette tal og med det antal minutter, et bad tager. Andre tal for vandforbrug, fx vaskemaskinen og opvaskemaskinen, må du finde fx i brochurer over hårde hvidevarer. Mange af forbrugsområderne, fx tøjvask, opvask og madlavning, er fælles for hele familien. Familiers størrelse kan være meget forskellig. Prøv nedenfor at lave et overslag over forbruget i en familie med 2 voksne og 2 børn. Du kan fx benytte dette skema til dine beregninger: Område Liter pr. gang Antal pr. døgn Liter pr. døgn Liter pr. uge Liter pr. år Bad og personlig hygiejne Toiletskyl Opvask Tøjvask Drikkevand + madlavning Rengøring Diverse Årligt vandforbrug Hvordan passer dine beregninger med det officielle tal på ca. 125 liter pr. person pr. dag? Vil der være områder, hvor du personligt vil kunne nedsætte dit vandforbrug? Forklar! NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 117

113 KAPITEL 12 VAND SOM RESSOURCE 12.2 Vandforbrug i rige og fattige lande Formål: Du skal lave en undersøgelse over, hvordan forbruget af ferskvand er i udvalgte lande. EN RENERE FREMTID Ferskvand bruges til en række formål i husholdningen, men det bruges også i mange industrivirksomheder og i høj grad i landbrug og gartneri til kunstvanding. Nogle steder er forbruget så stort, at der opstår mangel på rent drikkevand. På Udenrigsministeriets website kan du få en række oplysninger om landene i verden. Undersøg Årligt ferskvandsforbrug samt Indbyggertal for de nævnte lande og beregn ferskvandsforbrug pr. indbygger. Brug skemaet nedenfor. Lav et søjlediagram over resultatet. Land Årligt ferskvandsforbrug (mia. m 3) Indbyggertal (mio) Vandforbrug pr. år pr. indbygger, (m 3 ) USA Danmark Polen Brasilien Vietnam Egypten Nicaragua Prøv, om du kan forklare resultaterne. Skriv i dit arbejdshæfte. Adgang til rent drikkevand Undersøg også, hvordan adgangen til rent drikkevand er forskellige steder i verden. Brug fx websitet Beskriv og forklar i dit arbejdshæfte. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 118

114 KAPITEL 12 VAND SOM RESSOURCE 12.3 Grundvandsmodel Formål: Du skal ved hjælp af en model forklare forhold om grundvand. DU SKAL BRUGE: Plastkrus Perlegrus Lille plastakvarium EN RENERE FREMTID Grundvand findes i vandførende lag nede i jorden. Ved vandførende lag forstås lag, der består af sten, grus eller sand. Disse lag kan indeholde store mængder vand. Dette vises let med to små forsøg. 1. Perlegrusmodel Der hældes perlegrus i det ene plastbæger, så det er fyldt til kanten. Fyld det andet plastbæger med vand. Se, hvor meget vand der kan hældes over i bægeret med grus. Hvad er resultatet? Forklar! 2. Grundvandsmodel Hæld perlegrus i akvariet og lav en stor fordybning i gruset som vist. Hæld langsomt vand i akvariet. Forklar, hvordan dette kan være en model af grundvand. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 119

115 KAPITEL 12 VAND SOM RESSOURCE 12.4 Vand under tryk Formål: Du skal undersøge, hvordan vandets tryk afhænger af vandsøjlens højde. Du skal også prøve, hvordan man kan flytte vand ved hjælp af en hævert. Forsøg 1 vandtryk Når vand skal transporteres i vandrør ud til forbrugerne, skal det være under tryk. Man kan nemt demonstrere vandets tryk med et lille forsøg. Du skal bruge en plastdunk på ca. 1 liter. Bor med et 3 mm bor tre huller i siden af flasken forneden, midtpå og foroven. Sæt gaffatape for hullerne og fyld flasken med vand. Hold flasken lodret og fjern med et snuptag gaffatapen. Se på de tre stråler, der sprøjter ud af hullerne. Hvor er trykket størst? Tegn forsøget. DU SKAL BRUGE: Plastdunk, 1 liter Boremaskine med 3 mm bor Gaffatape 2 plastspande Plastslange EN RENERE FREMTID Forsøg 2 en hævert Fyld en spand med vand og sæt den på bordet. Fyld plastslangen med vand og hold for begge ender. Den ene ende stikkes ned i den fyldte vandspand, den anden ende holdes over den tomme vandspand. Åbn for slangen hvad sker? Hvad sker, hvis udløbsenden af slangen løftes opad? Prøv at forklare, hvorfor vandet kan flyttes mellem de to spande. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 120

116 KAPITEL 12 VAND SOM RESSOURCE 12.5 Kalk i vand Formål: Du skal undersøge vands indhold af kalk. 1. Kalkaflejringer DU SKAL BRUGE: Konisk glaskolbe Trefod Gasbrænder Stativklemme Saltsyre, 1 M Forskellige vandprøver Teststave fx Aquadur EN RENERE FREMTID Vandprøve Opvarm vandet i kolben til kogning og lad det koge i 1 minut. Hæld vandet ud pas på ikke at brænde dig, brug en stativklemme til at holde den varme kolbe. Se nu på kolbens inderside her er afsat et tyndt lag kalk. Dette gør glasset uklart. Kalklaget kan fjernes med en smule saltsyre, som skylles rundt i kolben. I kaffemaskiner og elkedler, som opvarmer vand dagligt, kan kalklaget blive ret tykt, og de må derfor jævnligt afkalkes. 2. Måling af vands hårdhed Grundvandet i Danmark indeholder ikke lige meget kalk. I Østjylland og på Øerne er der meget kalk i undergrunden, og grundvandet vil derfor indeholde kalk. Man siger, at vandets hårdhed er stor. I Vestjylland er der kun lidt kalk i undergrunden, og man siger, at vandet er blødt. Vandets hårdhed måles i grader mellem 0 og 30. I Norge og Sverige er vandet meget blødt. Vandets hårdhed har blandt andet betydning for den mængde sæbe, der skal bruges til tøjvask. Ved hjælp af teststave kan vandets hårdhed bestemmes. Undersøg nogle vandprøver og skriv resultatet i skemaet herunder. Vandprøve Vandværksvand fra: Hårdhed (grader) Regnvand Dansk vand Vand filtreret gennem knust kridt Vand fra bæk Andre steder fx: Andre steder fx: Hvad viser målingerne? NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 121

117 KAPITEL 12 VAND SOM RESSOURCE 12.6 Vandanalyse (1 af 2) Formål: Du skal undersøge nogle forskellige vandprøvers indhold af bestemte stoffer. Iltindhold, testsæt DU SKAL BRUGE: Winklerflasker til vandprøver Små bægerglas Termometer ph-indikatorstave AgNO 3 -opløsning (kloridprøve) Quantofix-teststave til: Hårdhed Jern Ammonium Nitrat/nitrit Fosfat EN RENERE FREMTID Vandprøverne tages forskellige steder fx fra vandhanen, regnvand, en sø, en bæk, vand med gødning til potteplanter, havet. Temperaturen ved prøvetagningen noteres (til brug ved bestemmelse af iltindhold). Vandprøverne opbevares i køleskab, indtil analysen foretages. Hæld lidt op ad gangen til de enkelte analyser. Resultaterne noteres på side 2 af dette arbejdsark. HUSK: Kun drikkevandsprøver må man smage på! Når iltindholdet er bestemt (mg O 2 pr. liter), bruges nedenstående diagram for at bestemme iltmætningen (procent O 2 i vandet), som afhænger af temperaturen. Tegn en linje mellem iltindholdet på nederste skala og temperaturen på øverste skala. Iltmætningen bestemmes ved at aflæse, hvor linjen skærer den skrå skala. Drøft til sidst i klassen resultaterne fra de forskellige vandprøver. Hvad betyder det fx, hvis vandet har et højt indhold af nitrat og fosfat? NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 122

118 KAPITEL 12 VAND SOM RESSOURCE 12.6 Vandanalyse (2 af 2) C EN RENERE FREMTID % 0 2 mætning mg 0 2 pr. liter cm pr. liter Analyse Prøve nr. Taget fra Prøve nr. Taget fra Prøve nr. Taget fra Farve Lugt Smag (NB: Kun drikkevand) ph Salt - (chlorid, Cl - ) Hårdhed (Ca ++, Mg ++ ) Jern (Fe ++, Fe +++ ) Ammonium (NH 4 + ) Nitrat (NO 3 - ) Nitrit (NO 2 - ) Fosfat (PO ) Oxygen (mg/l) Oxygen-mætning, % NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 123

119 KAPITEL 12 VAND SOM RESSOURCE 12.7 Vandrensningsanlægget Formål: Du skal forklare de enkelte trin på et vandrensningsanlæg. EN RENERE FREMTID TIL FORBRÆNDING Brug tegningen ovenfor, der viser vandrensningsanlægget i forenklet form, når du skal forklare de enkelte trin i renseprocessen. 1. Mekanisk rensning 2. Kemisk rensning 3. Biologisk rensning 4. Efterklaring og iltning NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 124

120 KAPITEL 12 VAND SOM RESSOURCE 12.8 Nitrifikation og denitrifikation Formål: Du skal kunne forklare disse processer på en enkel og forståelig måde. Nitrifikation: Ammonium + NH 4 N H H H H O O O O Ilt Ilt + O 2 O 2 DU SKAL BRUGE: LEGO-klodser (5 forskellige farver) Vær opmærksom på at + ammonium NH 4 og nitrat NO 3 er vist uden ladning. EN RENERE FREMTID H Vand Brint Brint Nitrat Ammonium Ilt Ilt - H 2 O NH 4 H O H H H NO 3 + O 2 O 2 H N O O O N H H H H O O O O Forklar med dine egne ord, hvad der sker med ammonium i den biologiske rensning Organisk stof Nitrat Nitrat med tilførsel af oxygen. Vand Brint Brint Nitrat H H H 2 O + H NO H 3 NO NO 3 3 H H CH HC O H N O O H O N O O O N O O O Uden tilførsel af ilt Denitrifikation: Organisk Luftformigt stof kvælstof H H N 2 + H H CN NC Kuldioxid Nitrat Vand Nitrat - - NO 2 CO NO H 2 3 O N O C O O N H O H O O O O C O H H O Uden tilførsel af ilt Luftformigt kvælstof N 2 + Kuldioxid 2 CO 2 Vand 2 H 2 O N N O C O H H O O C O H H O Forklar med dine egne ord, hvad der sker med nitrat i den biologiske rensning, hvor der er mangel på oxygen. Hvorfor er det vigtigt, at man fjerner nitrat fra spildevandet, før man leder det ud i vandløb eller havet? NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 125

121 KAPITEL 12 VAND SOM RESSOURCE 12.9 Kemisk rensning af fosfat Formål: Du skal lave forsøg med at fjerne fosfat fra opløsninger. Hvordan fjernes fosfat fra spildevand? Spildevand indeholder fosfat. Fosfat-ionen har formlen PO Fosfat i spildevand stammer især fra vaskemidler, men også organisk stof fra køkken og toilet afgiver fosfat, når stofferne nedbrydes i rensningsanlægget. Fosfat skal fjernes, inden det rensede spildevand udledes i vandløb eller havet. Hvis det udledes, vil det sammen med nitrat medføre stor algevækst, som igen kan forårsage iltsvind. DU SKAL BRUGE: Tri-natriumfosfat (Na 3 PO 4 ) Forskellige vaskemidler Jernchlorid (FeCl 3 ) eller jernsulfat (Fe 2 (SO 4 ) 3 ) Plastpipette Bægerglas, 150 ml højt Fosfat kan fjernes ved tilsætning af jern-ioner (Fe +++ ), som findes i jernklorid eller jernsulfat. Herved udfældes et bundfald som små fnug af tungtopløseligt jernfosfat. Processen er: Fe PO FePO 4 EN RENERE FREMTID Fyld bægerglasset ¾ med vand. Opløs en teskefuld tri-natriumfosfat i vandet. Tilsæt en pipettefuld opløsning af jernklorid eller jernsulfat. Rør rundt og vent et par minutter. Hvad sker der? De små fnug i bægeret er det uopløselige jernfosfat, der nu langsomt synker til bunds. På denne måde kan man på rensningsanlægget fjerne fosfat fra spildevandet. Prøv nu at undersøge nogle vaskemidler for fosfat. Hvis der dannes tydelige fnug, indeholder de fosfat. Vaskemiddel Fnugdannelse (= indhold af fosfat-ioner) NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 126

122 KAPITEL 12 VAND SOM RESSOURCE Iltning af vand Formål: Du skal undersøge, hvordan iltmætningen af vand kan variere. Vand fra vandhanen er iltet på vandværket. Det indeholder derfor en del oxygen. Når organisk stof opløses i spildevand, vil nedbrydningen fjerne ilten fra vandet. Dette kan undersøges ved et enkelt forsøg. DU SKAL BRUGE: Iltindhold, testsæt Lille akvariepumpe + luftsten Opvaskevand 3 syltetøjsglas med låg EN RENERE FREMTID Glas 1 Glas 2 Glas 3 Først måles iltindholdet i vand fra vandhanen. Skriv resultetet op i skemaet. Hæld derefter vand i 3 ens syltetøjsglas således: Glas 1: Fyldes helt med postevand. Glas 2 og 3: Fyldes begge halvt med postevand og halvt med snavset opvaskevand. Glas 2 lukkes med et skruelåg og gennem glas 3 pumpes der luft ved hjælp af en akvariepumpe. Efter 2-7 dage: Mål vandets iltindhold i alle tre glas og lugt også til vandet. Skriv måleresultater og observationer ind i skemaet. Rent vand Iltindhold ved start Iltindhold efter dage Lugt Spildevand minus ilt Spildevand iltet Forklar forsøget. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 127

123 KAPITEL 12 VAND SOM RESSOURCE Undersøg vandløbets historie Formål: Du skal undersøge, hvordan et vandløbs historie har udviklet sig. EN RENERE FREMTID Vi har mange vandløb i Danmark. Fra små bække til smalle og brede åer. For mange af dem gælder, at deres løb er blevet ændret af mennesker i tidens løb. Man siger, at de er blevet reguleret. Vælg én af Danmarks store åer. Du kan også vælge et mindre vandløb, der ligger tæt ved din by. Søg oplysninger om, hvordan vandløbet har ændret sig i tidens løb både naturligt og ved menneskers indgriben. Du kan finde oplysninger på mange forskellige websites. Prøv fx Lav en lille præsentation af dine undersøgelser. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 128

124 KAPITEL 12 VAND SOM RESSOURCE Tip 10 SPØRGSMÅL 1 X 2 EN RENERE FREMTID 1 Det meste af Jordens vand findes i Oceanerne grundvandet Indlandsis og gletsjere 2 UNICEF har vurderet, at denne procentdel af verdens befolkning ikke har adgang til rent drikkevand 10 % 20 % 30 % 3 Grundvand er det vand, der fordamper fra jordoverfladen opsuges af planternes rødder siver ned i porøse jordlag 4 Grundvandet bliver behandlet på vandværket ved tilsætning af kemikalier opvarmning iltning 5 Grundvandet er mange steder i Danmark truet på grund af nedsivning af kloakvand gødning og pesticider fra landbruget salt fra vejene om vinteren 6 Den kemiske rensning på vandrensningsanlægget fjerner fosfat nitrat bakterier 7 Den biologiske rensning på vandrensningsanlægget fjerner fosfat nitrat bakterier 8 Når der udledes urenset spildevand i vandløb, søer og fjorde, kan det medføre, at enge bliver oversvømmet fisk får mere at leve af ilten i vandet forsvinder 9 Tidligere blev mange åer udrettet. Herved kunne man opnå bedre afvanding af marker og enge at engene blev oversvømmet hurtigere at de snoede å-løb ikke generede trafikken 10 Naturgenopretning kan ofte medføre mere landbrugsjord bedre vandmiljø en mere ensartet natur NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 129

125 JAN OG KVIK KAPITEL 13 AFFALD OG GENBRUG 13.1 Affaldssortering Formål: Du skal undersøge, hvad husholdningsaffald består af, og hvordan en del kan genbruges, genanvendes eller på anden måde gøre nytte. DU SKAL BRUGE: Poser med husholdningsaffald hjemmefra. Plastdug, 4 x 4 m Badevægt el. lign. EN RENERE FREMTID Klassen opdeles i mindre grupper. Hver gruppe får til opgave at samle husholdningsaffald i løbet af nogle dage. Undgå dog fugtigt madaffald, da dette hurtigt vil blive fordærvet og komme til at lugte. AFFALD AFFALD FORBRÆNDING Deponering Nyttiggørelse Genanvendelse HVEM HVAD HVOR UNION BOGKLUB ATLAS 1981 Genbrug RIFBJERG DEN KRONISKE USKYLD 3 for 100,- 100,- Forebyggelse Vej først den samlede mængde affald fx på en badevægt. Bred et stort stykke plast ud på gulvet og hæld alt jeres affald ud i en stor dynge. Brug affaldspyramiden for at sortere affaldet i de 4 affaldsgrupper. Vej til sidst hver affaldsgruppe og udregn, hvilken procentdel den udgør af den samlede mængde affald. Lav en liste over de affaldsemner, der er de almindeligste i hver gruppe. Affaldsgruppe (nr. 2-5) Genbrug Genanvendelse Nyttiggørelse Deponering Typiske affaldsemner (skriv de almindeligste emner af affald) Procentdel af affald Hvad viser undersøgelsen? Gruppe 1 i affaldspyramiden hedder Forebyggelse. Diskutér, hvad I selv kan gøre for at skabe mindre affald. Fremlæg jeres løsninger for resten af klassen. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 130

126 KAPITEL 13 AFFALD OG GENBRUG 13.2 Nedbrydning af organisk stof Formål: Du skal undersøge, hvilke faktorer der har indflydelse på nedbrydning af organisk stof. Jord Sand Jord Sand DU SKAL BRUGE: Æble Kniv 4 syltetøjsglas, ca. 200 ml Tørt sand Fugtig havejord EN RENERE FREMTID Du skal undersøge, hvordan faktorer som temperatur og fugtighed påvirker nedbrydningen af organisk stof. Skær æblet i 4 lige store stykker med kniven. Fyld 2 glas halvt op med fugtig havejord. Der kan ikke bruges plantemuld fra supermarkedet, da det ikke indeholder de nødvendige mikroorganismer. Placér 2 af æblestykkerne oven på jorden. Sæt låget løst på glassene. Mærk glassene med dato og ordet fugtig. Fyld de 2 andre glas op med tørt sand. Placér 2 af æblestykkerne oven på sandet. Disse glas skal være uden låg. Mærk glassene med dato og ordet tør. 2 glas med henholdsvis jord og sand anbringes i køleskabet. Her er temperaturen ca. 5 C. De 2 andre glas anbringes et sted i lokalet. Her er temperaturen ca. 20 C. Følg forsøget gennem nogle uger og notér æblestykkernes udseende. Skriv iagttagelser i skemaet. Efter 1 uge Fugtig, kold Tør, kold Fugtig, varm Tør, varm Efter 2 uger Efter 3 uger Efter 4 uger Efter 5 uger Hvad viser forsøget? NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 131

127 KAPITEL 13 AFFALD OG GENBRUG 13.3 Affald i rige og fattige lande Formål: Du skal undersøge forskellen i affaldsmængde pr. indbygger i udvalgte lande. EN RENERE FREMTID Brug internettet til at søge efter websites, der giver oplysninger om affaldsmængder pr. indbygger. Brug fx Google og skriv søgeord som: affald, statistik, lande. Du kan også søge på engelske websites. Affald hedder waste på engelsk og pr. indbygger hedder per inhabitant eller per capita. Lav et diagram over affaldsmængder i nogle udvalgte rige lande, nogle mellemindkomstlande og nogle fattige ulande. Beskriv diagrammet og giv nogle mulige forklaringer på de store forskelle i affaldsmængder. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 132

128 KAPITEL 13 AFFALD OG GENBRUG 13.4 Affaldsforbrændingsanlæg Formål: Du skal øve dig i at beskrive, hvilke processer der sker på et affaldsforbrændingsanlæg. EN RENERE FREMTID Affaldskran Kedel Kedel Røgvasker Posefilter 8 Skorsten Affaldstragt 4 Sugetrækblæser Rist Slaggecontainer 3 Varmeveksler 5 6 Dampturbine Generator Transformer Fjernvarme Forklar, hvad der sker på de forskellige trin i affaldsforbrændingen. 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 133

129 KAPITEL 13 AFFALD OG GENBRUG 13.5 Metalsortering Formål: Du sortere forskellige metaller og få kendskab til eksempler på anvendelse. DU SKAL BRUGE: Æske med materialeprøver Vægt (nøjagtighed 0,1 g) Måleglas 10 ml, 100 ml, 500 ml Magnet Kasse med forskellige metalgenstande, plastgenstande (søm, skruer, beslag osv.) EN RENERE FREMTID Brug først æsken med materialeprøver til at bestemme nogle egenskaber for stofferne bl.a. massefylde og magnetisk tiltrækning. Skriv egenskaberne i skemaet herunder. Materialeprøver Massefylde Påvirkes af magnet Findes i kassen med diverse genstande Eksempler på anvendelse Aluminium Bly Nylon Glas Gummi Jern Kobber Messing Herefter sorteres kassen med diverse genstande. Forsøg at finde ud af, hvilket materiale genstanden består af. Hvorfor er søm og skruer næsten altid lavet af et metal? NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 134

130 KAPITEL 13 AFFALD OG GENBRUG 13.6 Find viden om affald Formål: Du skal få mere viden om affald og genbrug. EN RENERE FREMTID Du skal få mere viden om affald og genbrug. Brug bl.a. websitet Lav en præsentation for resten af klassen, hvor du viser noget om emnet. Opdel gerne de forskellige emner mellem jer: genbrug, kompost, papir, plast, metal, elektronik, farligt affald, forbrænding og deponi. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 135

131 KAPITEL 13 AFFALD OG GENBRUG 13.7 Tip 10 SPØRGSMÅL 1 X 2 EN RENERE FREMTID 1 Hver dansker efterlader sig i gennemsnit denne mængde affald om året 0,2 tons 1,5 tons 2,5 tons 2 Af den samlede affaldsmængde udgør husholdningsaffaldet ca. 25 % 50 % 80 % 3 Affaldsmængden pr. indbygger i Danmark ligger i forhold til resten af verden Højere På samme niveau Lavere 4 Regler for håndteringen af affaldet i Danmark bestemmes af Justitsministeren Miljøministeren Landbrugs- og fødevareministeren 5 Affaldspyramiden viser et forslag til, hvordan man bedst kan stable affaldet findele affaldet anvende affaldet 6 Ved genbrug af affald forstås, at genstandene efter rengøring kan bruges til samme formål smeltes om og laves til nye genstande brændes af i et forbrændingsanlæg 7 Ved genanvendelse af affald forstås, at genstandene efter rengøring kan bruges til samme formål smeltes om og laves til nye genstande brændes af i et forbrændingsanlæg 8 Ved organisk affald forstås affald, der kan bruges til fødevarer lægges i deponi nedbrydes af mikroorganismer 9 Affaldet i byerne i gamle dage gav ofte anledning til sygdomsepidemier at folk flyttede på landet at der blev bygget volde af affald 10 Et moderne affaldsforbrændingsanlæg producerer forurenende røg kompost elektricitet og varme NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 136

132 KAPITEL 14 MAD OG ENERGI 14.1 Dit daglige indtag af energi Formål: Du skal udregne, hvor meget energi du indtager fra mad og drikke i løbet af dagen. I løbet af et døgn skal du føre regnskab med, hvad du spiser. 1. Skriv ned, hvad du spiser, og hvor meget, hver del af måltidet vejer. 2. Slå derefter energiindholdet op i Den Lille Levnedsmiddeltabel. Et aftensmåltid kunne fx se sådan ud: Fødevare Vægt (g) Energiindhold (KJ) per 100 g Ris, parboiled Gulerødder Rødbede Løg Blomkål Ørred DU SKAL BRUGE: Den Lille Levnedsmiddeltabel fra DTU Fødevareinstitut. Downloades fra Regneark (fx Excel) på computer til at føre energiregnskab Vægt til at veje maden Papir og blyant DIN EGEN ENERGIBALANCE 3. Indtast tallene i et regneark for at udregne energiindholdet. Du kan lave regnearket som på billedet: Energiindholdet af fx 50 g gulerødder i felt E6 udregnes ved at anvendeformlen: Energiindhold = 50 g 100 g x 150 kj = 75 kj. Denne formel indtastes i formellinjen øverst. Formlen kan kopieres til de andre felter i søjle E, så du hurtigt kan udregne energiindholdet 4. Hvor stort er dit energiindtag på et døgn? Energiindtag = kj Sammenlign med de andre i klassen og boksen Kroppens energibehov side 144 i elevbogen. Diskuter resultatet i klassen og med din lærer. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 137

133 KAPITEL 14 MAD OG ENERGI 14.2 Vandindholdet i forskellige madvarer Formål: Du skal undersøge, hvor meget vand der er i forskellige madvarer hjemme hos dig selv. Du undersøger, hvor meget vand der er i maden ved at varme den op i en ovn, så vandet fordamper. Sådan gør du: 1. Lav en lille skål af noget alufolie, som madvaren kan ligge i. 2. Sæt alufolieskålen på en vægt og vej 100 g af madvaren. Bemærk: Det er vigtigt at snitte madvaren i mindre stykker, så man er sikker på, at vandet fordamper. 3. Skriv madvaren i tabellen nedenfor. 4. Lav 5-10 madprøver ved at følge punkt Sæt alle madprøverne på en bageplade. Læg et stykke alufolie over, så madprøverne ikke brænder af, når de sættes i ovnen. 6. Sæt bagepladen i en ovn på 120 C i nederste rille i mindst 2 timer. 7. Tag prøverne ud. Vent, til de er kølet af. Vej dem så med alufolieskålen. Skriv resultatet i 3. kolonne i tabellen nedenfor. 8. Udregn, hvor mange gram vand der er fordampet ved at trække vægten efter opvarmningen fra startvægten. 9. Sammenlign jeres beregning af fordampet vand med den tabellagte værdi for vandindholdet i forskellige madvarer i Den Lille Levnedsmiddeltabel. DU SKAL BRUGE: Vægt, der kan måle 0,1 gram Alufolie Ovn Forskellige madvarer, fx gulerødder, ost, pølsebrød, rugbrød, torsk, kartofler, wienerbrød, aubergine, agurk, champignon, æble, rullepølse, salami, kyllingebryst, vingummi, købepizza Den Lille levnedsmiddeltabel fra DIN EGEN ENERGIBALANCE Madvare Startvægt, V Start (g) Slutvægt, V slut (g) Fordampet vand = V start - V slut Hvilke 3 madvarer indeholdt mest vand? Diskuter resultatet i klassen og med din lærer. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 138

134 KAPITEL 14 MAD OG ENERGI 14.3 Kulhydrater i mad Formål: Du skal undersøge, om forskellige madvarer indeholder stivelse. Stivelse er en slags kulhydrat. 1. Anbring en lille smule af den valgte madvare i petriskålen. 2. Gæt på, om den indeholder stivelse. Begrund dit gæt. Skriv det i skemaets midterste felt herunder. 3. Dryp en dråbe iod/kaliumiodid på prøven. Hvis den farves blå, indeholder den stivelse. 4. Skriv resultatet i skemaet. 5. Skyl petriskålen ren med vand, og undersøg den næste madvare. DU SKAL BRUGE: 1 petriskål 1 pipetteflaske med iod/ kaliumiodid-opløsning Forskellige madvarer, fx ukogt kartoffel, kogt kartoffel, ris, gulerødder, ærter, lyst kød mv. DIN EGEN ENERGIBALANCE Madvare Begrundet gæt om indhold af stivelse Positiv iod/kaliumiodid prøve: Ja/nej NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 139

135 KAPITEL 14 MAD OG ENERGI 14.4 Påvisning af fedt Formål: Du skal undersøge, om forskellige madvarer indeholder fedt. DU SKAL BRUGE: Rensebenzin (Bemærk: letantændelig ikke i lokale med åben ild) Madvarer, fx salami, kødpølse, pesto, ostekiks, hvedemel, knækbrød, avocado, banan Reagensglas med prop Filterpapir, fx kaffefilter Morter Glasspatel Bordudsug DIN EGEN ENERGIBALANCE Rensebenzinen bruges til at opløse fedtstoffer i madvaren. Hvis der er opløst fedt i rensebenzinen fra madvaren, vil den afsætte sig som en fedtet plet på filterpapiret, når rensebenzinen er fordampet. Sådan gør du: 1. Mas en lille del af den madvare, der skal testes, i morteren. Tag en spatelfuld og kom den i reagensglasset. 2. Tilsæt 2 ml rensebenzin i reagensglasset. Kom prop på og ryst det godt. 3. Tag et stykke filterpapir. Skriv navnet på madvaren på filterpapiret. Hæld lidt af opløsningen ud på filterpapiret og sæt filterpapiret under udsugningen. Rensebenzin fordamper hurtigt, og det må ikke komme i nærheden af ild. 4. Vent en halv time med at tjekke for fedt. Hvis der er fedt i maden, efterlader det en fedtet plet på filterpapiret. 5. Skriv resultaterne i tabellen. Madvare Indeholder fedt? (Ja/nej) Diskuter resultatet i klassen og med din lærer. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 140

136 KAPITEL 14 MAD OG ENERGI 14.5 Fedtmængden i forskellige madvarer (1 af 2) Formål: Du skal bestemme det præcise fedtindhold i forskellige madvarer. Fedt kan opløses i rensebenzin. Den egenskab kan man udnytte til at bestemme, hvor meget fedt der er i madvarer. Følg tegneserien nedenfor. Skriv alle vejeresultaterne ind i skemaet på næste side. Lav derefter de sidste beregninger i skemaet. DU SKAL BRUGE: 1 morter 1 måleglas, 10 ml 1 petriskål Rensebenzin (Bemærk: letantændelig ikke i lokale med åben ild) Udluftning ved åbent vindue, i stinkskab eller under bordudsug Madvarer (fx spegepølse, kødpølse, leverpostej (normal og fedtreduceret), grillpølse og wienerbrød) Vægt (nøjagtighed 0,01g) Opvaskemiddel DIN EGEN ENERGIBALANCE NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 141

137 KAPITEL 14 MAD OG ENERGI 14.5 Fedtmængden i forskellige madvarer (2 af 2) Madvare Vægten af petriskål ved forsøgets start Vægten af madvareprøven (V før ) Vægten af petriskål, efter at benzinen er fordampet (V efter ) Vægten af fedtet i petriskål = V før V efter g g g g DIN EGEN ENERGIBALANCE Vægten af fedt 100% Beregnet fedtindhold = vægten af madvaren % Varedeklarationens fedtindhold % Kontrolvejning af den rengjorte petriskål g Er der forskel på det beregnede fedtindhold og varedeklarationens fedtindhold? Hvorfor? Hvilke slags madvarer indeholder meget fedt? Diskuter resultatet i klassen og med din lærer. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 142

138 KAPITEL 14 MAD OG ENERGI 14.6 Protein i mad (1 af 2) Formål: Du skal undersøge, om der er protein i forskellige madvarer. Undersøgelse af æggehvide Æggehvide er ren protein opløst i vand. I den første proteintest med æggehvide ser du det farveskifte, som er et tegn på indhold af protein. DU SKAL BRUGE: 5 reagensglas Reagensglasklemme 1 reagensglasstativ 1 reagensglastang Bunsenbrænder 1 flaske kobbersulfatopløsning 1 pipette Natriumhydroxid, 2M Æggehvide-opløsning, 1 del æggehvide og 9 dele demineraliseret vand Forskellige madvarer, fx brød, bønner, kødpølse, skinketerninger, ris, kartoffel BESKYTTELSESBRILLER 1. Hæld ca. 2 cm æggehvideopløsning i et reagensglas. 2. Stil reagensglasset i stativet. 3. Hæld forsigtigt natriumhydroxid i, til væsken står 5 cm højt i glasset. Pas på at natriumhydroxiden ikke stænker. Det er en stærk base. Brug beskyttelsesbriller. 4. Hold reagensglasset med en reagensglasklemme ind i toppen af flammen. 5. Varm forsigtigt, til opløsningen koger. Den skal koge svagt 1 minut. Før reagensglasset langsomt ind og ud af flammen, så undgår du, at opløsningen koger for kraftigt. 6. Dryp herefter 2 dråber kobbersulfat-opløsning ned i det varme reagensglas. 7. Hvis farven bliver violet, er der protein i opløsningen. DIN EGEN ENERGIBALANCE NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 143

139 KAPITEL 14 MAD OG ENERGI 14.6 Protein i mad (2 af 2) Undersøgelse af andre madvarer Prøv nu at finde ud af, om der er proteiner i andre madvarer. Du skal følge fremgangsmåde i punkt 1-7. Hvis det er faste madvarer, skal du findele dem først. Skriv observationerne ind i skemaet nedenfor. DIN EGEN ENERGIBALANCE Madvare Bliver madprøven violet, når der tilsættes kobbersulfat? Ja/nej Diskuter resultatet i klassen og med din lærer. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 144

140 KAPITEL 14 MAD OG ENERGI 14.7 Koagulering i æggehvide og æggeblomme Formål: Du skal undersøge, ved hvilken temperatur æggehvide og æggeblomme koagulerer, dvs. stivner. DU SKAL BRUGE: 1 bægerglas, 250 ml 2 reagensglas 2 termometre, C 1 trefod med keramisk trådnet Bunsenbrænder 1 forsøgsstativ med to reagensglasholdere Lidt æggehvide og æggeblomme 1. Opstil forsøget som vist på tegningen. 2. Hæld æggehvide og æggeblomme i hvert sit reagensglas til en højde af 4 cm. 3. Opvarm langsomt i et vandbad. Overfladerne af hviden og blommen inde i reagensglassene skal være under vandoverfladen i vandbadet. 4. Følg temperaturen og hvad der sker nede i reagensglasset. Rør lidt rundt med termometeret en gang imellem. 5. Aflæs temperaturen, når æggehviden og æggeblommen koagulerer. Skriv resultatet ned. DIN EGEN ENERGIBALANCE Ca. temperatur, hvor æggehviden koagulerer: Ca. temperatur, hvor æggeblommen koagulerer: Hvad sker der nede i reagensglassene, når hviden og blommen koagulerer? C C Diskuter resultatet i klassen og med din lærer. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 145

141 KAPITEL 14 MAD OG ENERGI 14.8 C-vitamin i rå og kogte kartofler (1 af 2) Formål: Du skal undersøge indholdet af C-vitamin i en C-vitamintablet. C-vitamin er det samme som askorbinsyre. Metoden, der anvendes, kaldes syre-base-titrering. Askorbinsyre findes bl.a. i kartofler. Du skal også finde ud af, hvad der sker med C-vitamin i en kogt kartoffel. DU SKAL BRUGE: Ren askorbinsyre 1 stor C-vitamintablet ikke syreneutral Bægerglas, 100 ml Vægt med 0,1 grams nøjagtighed Phenolphtalein Plastsprøjte, 10 ml Natriumhydroxid, NaOH, 1M DIN EGEN ENERGIBALANCE Forsøg A 1. Afvej 1,0 gram ren askorbinsyre, og opløs den i 20 ml vand i et bægerglas. Tilsæt to dråber af indikatoren phenolphtalein. 2. Fyld plastsprøjten med 10,0 ml NaOH, og dryp NaOH i askorbinsyre-opløsningen, indtil en dråbe giver varigt farveskrift. Det kræver omhu! Bemærk: Der skal omrøres hele tiden ved at bevæge bægerglasset lidt med hånden. 3. Aflæs forbruget af NaOH. Til 1,0 gram askorbinsyre bruges ml NaOH. 4. Husk så også, at der til 0,0 g askorbinsyre bruges 0,0 ml NaOH. 5. Indsæt talværdier fra pkt. 3 og 4 i koordinatsystemet og tegn en ret linje mellem de to punkter. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 146

142 KAPITEL 14 MAD OG ENERGI 14.8 C-vitamin i rå og kogte kartofler (2 af 2) 10 9 NaOH (ml) DIN EGEN ENERGIBALANCE ,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 Forsøg B Nu skal du undersøge, hvor meget NaOH-opløsning en C-vitamintablet forbruger ved titrering. 1. Knus en C-vitamintablet på et stykke papir, fx med en ske. Hæld pulveret ned i et bægerglas, tilsæt 20 ml demineraliseret vand og rør rundt. Når tabletten er knust, opløses indholdet af c-vitamin hurtigere. 2. Tilsæt 2 dråber phenolphtalein. 3. Fyld en plastsprøjte med 10,0 ml NaOH, og dryp NaOH-opløsningen langsomt ned til den opløste C-vitamintablet, medens der røres rundt ved at bevæge bægerglasset. 4. Stop, når en enkelt dråbe giver varigt farveskift (lyserød). 5. Aflæs forbruget af NaOH. Til titrering af C-vitamintabletten bruges ml NaOH. 6. Brug grafen og aflæs, hvor meget askorbinsyre der er i en C-vitamintablet. 7. Tabletten indeholder gram askorbinsyre. 8. Ifølge varedeklarationen indeholder 1 tablet gram askorbinsyre. Kartofler og C-vitamin Prøv at google Kartofler og C-vitamin og svar på følgende spørgsmål: Hvor meget C-vitamin er der i rå kartofler? Ascobinsyre (g) Hvad sker med C-vitamin, når kartofler koges? Hvorfor er det vigtigt at spise grøntsager og frugt med meget C-vitamin? Er der lige meget C-vitamin i nye og gamle kartofler? NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 147

143 KAPITEL 14 MAD OG ENERGI 14.9 Hvordan opdagede man vitaminerne? Formål: Du skal lave en Wiki om forskellige vitaminer i gruppearbejde med andre fra klassen. Wiki er en forkortelse for Wikipedia. En Wiki er altså en kort artikel til et leksikon. DIN EGEN ENERGIBALANCE Vælg én eller to slags vitaminer, du vil lave en Wiki om. 1. Hvordan vil I præsentere jeres viden om vitaminerne? I kan fx vælge at: skrive en kort faglig artikel på 1-2 sider. lave en film på 2-3 minutter, som indeholder tale, billeder og figurer. den skal kunne lægges ud på klassens Wiki. 2. Hvad skal der stå i præsentationen? Her er nogle spørgsmål, som I kan forsøge at besvare: Hvor kommer forskellige vitaminer fra? Hvordan opdagede man vitaminerne? Hvad sker der, hvis man ikke får et bestemt vitamin? Hvordan får vi vitaminer ind i kroppen? 3. Du kan bruge følgende hjemmesider: google.com søg efter hvordan opdagede man vitaminerne eller history of vitamins NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 148

144 KAPITEL 14 MAD OG ENERGI Nedbrydning af stivelse i munden Formål: Du skal finde ud af, hvor hurtigt dit spyt nedbryder stivelse i forskellige madvarer. I spyt findes et enzym, der hedder amylase. Det kan nedbryde stivelsesmolekyler til mindre dele. Følg tegneserien nedenfor. Skriv i skemaet, hvor lang tid det tager for spyttet at nedbryde stivelsen. DU SKAL BRUGE: 1 reagensglasstativ med 6 reagensglas 1 bægerglas, 250 ml 1 termometer Varmt vand, cirka 40 C 6 forskellige slags madvarer, fx rå og kogt kartoffel, cornflakes, mariekiks, knækbrød, hvidt brød Pipetteflaske med iod-kaliumiodid-opløsning DIN EGEN ENERGIBALANCE 1 4 Hvis den blå farve ikke forsvinder, kan du skrive kan ikke i kolonne 2 i skemaet. Årsagen til, at den blå farve ikke forsvinder, kan være, at der er kostfibre i maden, som ikke kan nedbrydes af spyt Kom en smule madvare i et reagensglas. Tilsæt en lille dråbe iod-kalium. Madvaren farves blå. 2. Tilsæt dit eget spyt ind til det dækker madvaren. 3. Hæld 100 ml vand opvarmet til 40 C i et bægerglas. 4. Reagensglasset sættes i det varme vand. Skriv starttidspunktet ned. 5. Se efter om den blå farve i madvaren forsvinder. Skriv sluttidspunktet ned. 6. Regn ud hvor mange minutter spyttet var om at nedbryde stivelsen i madvaren. Skriv tiden i skemaet. Skriv i 3. kolonne i skemaet, om du tror der er kostfibre i madvaren. Hvor lang tid var dit spyt om at Madvare nedbryde stivelsen? minutter Er der kostfibre i madvaren? (Ja/nej) minutter minutter minutter minutter Sammenlign dine resultater med andre i klassen. Er der forskel på, hvor lang tid det tager at nedbryde stivelsen i de forskellige madvarer? Diskuter resultatet i klassen og med din lærer. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 149

145 KAPITEL 14 MAD OG ENERGI Tip 10 1 SPØRGSMÅL 1 X 2 Hvad hedder det kulhydrat som forbrændes ude i kroppens celler? Dextrose Glucose Sakkarose DIN EGEN ENERGIBALANCE 2 Hvilket næringsstof har størst næringsværdi pr. gram? Fedt Kulhydrat Protein 3 Hvilken slags kartofler indeholder mest fedt? Bagt kartoffel Pommes frites Kartoffelchips 4 Hvor meget energi må kulhydrater udgøre af det, vi spiser, ifølge kostrådene? % % % 5 Hvor mange dobbeltbindinger mellem C-atomer er der i en flerumættet fedtsyre? Ingen 1 dobbeltbinding Mindst 2 dobbeltbindinger 6 Hvad kaldes de molekyler, som proteiner er opbygget af? Aminosyrer Sakkarider Fedtsyrer 7 Hvilken slags vitamin mangler man, hvis man har skørbug? A-vitamin B-vitamin C-vitamin 8 Hvilken slags næringsstof nedbrydes af galde? Kulhydrat Fedt Protein 9 Hvilken slags kulhydrat kan ikke nedbrydes i kroppen? Sukker Stivelse Cellulose 10 Hvilken slags næringsstof tilfører kroppen nitrogen (N)? Kulhydrat Fedt Protein NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 150

146 KAPITEL 15 SUND LIVSTIL 15.1 Måling af kemisk forbrænding Formål: Du skal påvise, at der er kuldioxid (CO 2 ) og vand (H 2 O) i din udåndingsluft. Kuldioxid og vand er restprodukter ved den kemiske forbrænding i kroppens celler, der omdanner mad til energi. Du skal bygge en måleopstilling til at påvise vand og kuldioxid i udåndingsluft. Dernæst skal du puste udåndingsluft gennem opstillingen og se efter tegn på vand og kuldioxid. Læs mere om kemisk forbrænding i kroppens celler på side 144 i elevbogen. 1. Byg måleopstillingen, som er vist på billedet. DU SKAL BRUGE: 2 stativer 2 reagensglas Isterninger Mættet kalkvand 2 propper med 2 huller 2 vinkelglasrør 2 stk. lige glasrør. De skal være så lange, at de næsten kan nå bunden af reagensglassene 2 slanger DIN EGEN ENERGIBALANCE kalkvand meget koldt vand 2. Lav fysisk arbejde i 2 minutter (Løb på stedet, knæbøjninger eller lignende). 3. Pust 3-4 gange gennem slangen. 4. Se efter, om kalkvandet bliver grumset, og om der fortættes vand fra udåndingsluften i det første reagensglas. Det kan godt tage lidt tid! Opskriv reaktionsskema for den kemiske/biologiske forbrænding, der omdanner mad til energi. Se side 144 i elevbogen. Reaktionsskema: + --> + + energi Hvad hedder det brændstof, cellerne bruger til forbrænding? Hvordan laver kroppen brændstoffet? Diskuter resultatet i klassen og med din lærer. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 151

147 KAPITEL 15 SUND LIVSTIL 15.2 Pulsmåling (1 af 2) Formål: Du skal lære om sammenhængen mellem puls, hjerteaktivitet og blodgennemstrømning. Kan laves i samarbejde med idræt. Puls og blodtryksmåling Her skal du måle: hvor meget pulsen stiger med øget fysisk aktivitet, og hvor hurtigt pulsen falder igen efter endt fysisk aktivitet om der er forskel på blodtrykket før og efter fysisk aktivitet Pulsen måles med pulsmåler spændt fast om brystkassen, eller med finger på halspulsåren med stopur. 1. Mål først blodtrykket. Skriv resultatet (høj værdi/lav værdi (mm Hg)): / 2. Mål dernæst hvilepulsen. Skriv resultaterne i skemaet. 3. Lav englehop i ét minut og mål pulsen igen. Skriv resultatet i skemaet. 4. Gentag englehop og pulsmåling 5 gange. Notér resultatet i skemaet hver gang. 5. Efter 6 gange englehop måler du pulsen hvert minut i 5 minutter for at måle, hvor hurtigt du vender tilbage til hvilepulsen. DU SKAL BRUGE: Pulsmåler som fx et stopur, en pulsmåler til sportsur eller app til smartphone Elektronisk blodtryksmåler Skema til målinger DIN EGEN ENERGIBALANCE Aktivitet Hvilepuls Puls (hjerteslag/minut) Puls efter 1. gang englehop Puls efter 2. gang englehop Puls efter 3. gang englehop Puls efter 4. gang englehop Puls efter 5. gang englehop Puls efter 6. gang englehop Puls efter 1 minut Puls efter 2 minutter Puls efter 3 minutter Puls efter 4 minutter Puls efter 5 minutter Mål til sidst blodtrykket igen. Skriv resultatet (høj værdi/lav værdi(mm Hg)): / Hvad sker der med pulsen, når du laver englehop? NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 152

148 KAPITEL 15 SUND LIVSTIL 15.2 Pulsmåling (2 af 2) Hvad sker der med pulsen, efter at du stopper med at lave englehop? DIN EGEN ENERGIBALANCE Sammenlign dine pulsmålinger med klassekammeraterne. Er der forskel på maxpuls og på, hvor hurtigt pulsen falder igen? Hvorfor er der forskel på, hvor hurtigt forskellige menneskers puls stiger og falder? Hvorfor stiger pulsen, når man laver øget fysisk aktivitet? Sammenlign blodtrykket før og efter den fysiske aktivitet. Er der forskel? Sammenlign dit blodtryk med klassekammeraterne. Hvorfor er der forskel på forskellige menneskers blodtryk? Diskuter resultatet i klassen og med din lærer. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 153

149 KAPITEL 15 SUND LIVSTIL 15.3 Konditest Formål: Du skal finde ud af, hvor god din kondition er ved hjælp af Hjerteforeningens konditest. Konditallet er et udtryk for, hvor god man er til at optage ilt i blodet. Kan evt. ske i samarbejde med idræt. DIN EGEN ENERGIBALANCE Testen går ud på at løbe frem og tilbage mellem 2 streger med meters mellerum. Ved hver vending skal man sætte foden på stregen og røre på linjen med hånden. Man løber 15 sekunder og holder pause i 15 sekunder. Læreren giver signal til start/stop. Konditesten varer 10 minutter. Du er sammen med en makker. Først løber den ene, mens den anden tæller, hvor mange baner den ene løber. Bagefter bytter man rundt. Man skriver navn på sin makker i skemaet og sætter en streg, hver han hun/han vender. Sæt streg hver gang makkeren vender i din ende: Beregn dit kondital: Kondital = 18,38 + (0,033 tilbagelagt distance i meter) 5,92 kønsfaktor = Kønsfaktor (drenge) = 1 Kønsfaktor (piger) = 0 Hvor godt er dit konditionstal? I nedenstående tabel kan du aflæse, hvor godt dit konditionstal er. Diskuter resultatet i klassen og med din lærer. Kondital, normalbefolkning - dreng/mænd Alder Meget Lavt Lavt Middel Højt Meget Højt 5-14 < > < >62 Kondital, normalbefolkning - piger/kvinder Alder Meget Lavt Lavt Middel Højt Meget Højt 5-14 < > < >49 NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 154

150 KAPITEL 15 SUND LIVSTIL 15.4 Dit daglige energiindtag (1 af 2) Formål: Du skal sammenligne den mængde energi, du får med kosten, med den mængde energi, du forbruger. Den energi du indtager kan du beregne ved at lave arbejdsark Energiberegneren fra motion-online: DIN EGEN ENERGIBALANCE Du skal lave et regnskab over, hvor fysisk aktiv du er i løbet af et døgn. Din aktivitet i løbet af døgnet inddeles i de kategorier, som du ser i skemaets grå felter. I skemaet på næste side skal du angive varigheden af aktiviteten i minutter (anslået tid). Summen af de anslåede tider skal være lige 24 timer = 1440 min. Intensiv træning Max. indsats Intensiv sport Hurtigt løb Hård roning Moderat træning Styrketræning Normal sport Cykling Normalt løb Let træning Stå/gå Sidde stille Sove Husarbejde Havearbejde Hurtig gang Madlavning Let gang Indkøb Bruge pc Læse bog Ligge stille Hvile sig 1. Lav et regnskab i skemaet på næste side over dine aktiviteter i løbet af en dag. 2. Vær omhyggelig med at skrive et nogenlunde præcist minuttal på. 3. Læg minuttallene sammen til sidst for hver kolonne. Det skal gerne passe med 1440 minutter, som er varigheden af et døgn. 4. Lav derefter en beregning af dit energiforbrug med Energiberegneren. Hvad er dit samlede energiforbrug på et døgn? Energiforbrug = kj Sammenlign dit energiforbrug med, hvor meget energi du indtager med maden, du typisk spiser på et døgn. Det kan du udregne ved at lave arbejdsark 14.1 Er der forskel på, hvor meget mad du indtager og forbruger? Hvor stor er forskellen? Forskel = kj Sammenlign dit resultat med andre kammeraters. Hvad betydning har det for din krop, hvis du indtager for meget eller for lidt energi i forhold til dit energiforbrug? Diskuter resultatet i klassen og med din lærer. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 155

151 KAPITEL 15 SUND LIVSTIL 15.4 Dit daglige energiindtag (2 af 2) Energiregnskab Aktivitet Tidsrum Intensiv træning (Min) Moderat træning (Min) Let træning (Min) Stå/gå (Min) Sidde stille (Min) Sove (Min) DIN EGEN ENERGIBALANCE I alt (Minutter) NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 156

152 KAPITEL 15 SUND LIVSTIL 15.5 Beregning af Body Mass Index Formål: Du skal beregne dit Body Mass Index. DIN EGEN ENERGIBALANCE Tabel over sammenhæng mellem BMI og vægtklasse BMI (kg/m 2 ) Vægtklasse < 18,5 Undervægt 18,5 24,9 Normalvægt 25,0 29,9 Moderat overvægt 30,0 Svær overvægt 1. Først skal du vejes. Vægt = kg 2. Derefter skal din højde måles. Højde = meter vægt 3. Beregn BMI med formlen: BMI = = kg/m 2 højde 2 Sammenhold din BMI med tabel over vægtklasse side 162 i elevbogen. Diskuter med læreren, hvad det betyder, hvis man er i forskellige vægtklasser. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 157

153 KAPITEL 15 SUND LIVSTIL 15.6 Blodsukkermåling (1 af 2) Formål: Du skal måle, hvordan indtagelse af forskellig slags morgenmad påvirker blodsukkeret. I denne undersøgelse samarbejder du med tre andre klassekammerater. Gruppen skal måle blodsukkerniveau før og efter indtagelse af sund og usund morgenmad. Dagen i forvejen aftaler man i gruppen, hvem de to testpersoner er. De to testpersoner må slet ikke spise morgenmad, før målingen starter. 1. De to testpersoner aftaler, hvem der indtager den usunde og den sunde morgenmad. 2. Første måling af blodsukker sker, inden morgenmaden indtages. Følg vejledning i punkt Morgenmad spises. 4. Her efter tager man blodsukkermåling ifølge tabel på næste side. Følg vejledningen punk 5-16 DU SKAL BRUGE: To elever der ikke har spidst morgenmad Sund og usund morgenmad Apparat til blodsukkermåling Teststrimler Fingerprikker Lancetter til fingerprikker Teststrimlen og lancetten bortskaffes som risikoaffald. Tal med din lærer om, hvad du skal gøre ved affaldet En lancet er en lille nål, som prikker hul i fingeren. En lancet må kun bruges til én testperson. Når den anden testperson skal have prikket hul, skal der bruges en ny lancet Måling af blodsukker 5. Vask og tør hænderne omhyggeligt. 6. Tag en teststrimmel. 7. Sæt den grå ende i teststrimmelporten på apparatet. Apparatet tændes. Der vises et billede af en teststrimmel med blinkende bloddråbe, når apparatet er klar til måling. 8. Fingerprikkeren lades ved at presse den gennemsigtige holder i bund. Du skal høre et klik. 9. En ny lancet sættes i fingerprikkeren. 10. Drej beskyttelseshætten af lancetten. Nu er den klar til at prikke i fingeren. 11. Tryk fingerprikkeren mod fingeren og tryk på udløserknappen. 12. Klem på fingeren, indtil en stor bloddråbe kommer frem. 13. Lad straks spidsen af teststrimlen berøre bloddråben. Blodet suges ind i teststrimlen gennem spidsen. Hold spidsen af strimlen hen til bloddråben, indtil blodsukkermåleren bipper. 14. Hvis der ikke er nok blod, bipper apparatet 2 gange. Så skal du presse noget mere blod frem i fingeren og få det over på teststrimlen. 15. Apparatet bipper, og efter 5 sekunder vises resultatet af blodprøven. Teststrimlen må ikke røres før efter bippet. 16. Skriv resultatet i skemaet. DIN EGEN ENERGIBALANCE Herefter måles blodsukkeret hvert 15. minut i 45 minutter. Følg vejledning i punkt Herefter hver ½ time, indtil der er gået 205 minutter i alt efter indtagelse af morgenmad. Person 1 (Sund morgenmad): Person 2 (Usund morgenmad): NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 158

154 KAPITEL 15 SUND LIVSTIL 15.6 Blodsukkermåling (2 af 2) Blodsukkermåling Minutter efter første måling T = 0 min. T = 15 min. T = 30 min. T = 45 min. T = 75 min. T = 105 min. T = 135 min. T = 205 min DIN EGEN ENERGIBALANCE Tidspunkt Kl. Kl. Kl. Kl. Kl. Kl. Kl. Kl. Person 1 Blodsukker (mmol/l) Person 2 Blodsukker (mmol/l) Beskriv, hvordan det går med blodsukkerniveauet hos person 1 og 2. Hvilken betydning har det, om man spiser sund eller usund morgenmad? Hvorfor er det vigtigt med et normalt blodsukkerniveau i kroppen? Diskuter resultatet i klassen og med din lærer. NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 159

155 KAPITEL 15 SUND LIVSTIL 15.7 Lav en præsentation om livsstilssygdomme Formål: Du skal lave en Wiki om forskellige livsstilssygdomme med andre fra klassen. Wiki er en forkortelse for Wikipedia. En Wiki er altså en kort artikel til et leksikon. DIN EGEN ENERGIBALANCE Vælg en livsstilssygdom, du vil lave en Wiki om. Søg livsstilssygdomme på en af følgende www-adresser: Hvordan vil I præsentere jeres viden om vitaminerne. I kan vælge fx at: skrive en kort faglig artikel på 1-2 sider. lave en film på 2-3 minutter, som indeholder tale, billeder og figurer. den skal kunne lægges ud på klassens Wiki. 2. Hvad skal der stå i præsentationen? Her er nogle spørgsmål, I kan forsøge at besvare: Hvad er årsagen til sygdommen? Hvordan påvirker den et menneske? Hvad kan man gøre for at forebygge sygdommen? Kan sygdommen behandles? Kan sygdommen helbredes? Hvor udbredt er sygdommen? NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 160

156 KAPITEL 15 SUND LIVSTIL 15.8 Tip 10 1 SPØRGSMÅL 1 X 2 Hvilken, slags fedtsyrer skal man ifølge kostpyramiden ikke spise for meget af? Mættede fedtsyrer Mono-umættede fedtsyrer Polyumættede fedtsyrer DIN EGEN ENERGIBALANCE 2 Hvor meget fedt prøver Jonathan maksimalt at spise ifølge kostrådene? Max. 10 % Max. 20 % Max. 30 % 3 Hvor meget energi bruger Jonathan på en dag, hvor han løber 10 kilometer? kj kj kj 4 Hvor meget energi bruger Jonathan på en dag, hvor han ikke dyrker motion? kj kj kj 5 Hvor meget energi forbruger Jonathan på at løbe 10 kilometer? 2000 kj 3000 kj 6000 kj 6 Hvilken slags næringsstof spiser Jonathan mere af, når han skal ud og løbe en lang tur? Fedt Protein Kulhydrat 7 I hvilket BMI-interval er man normalvægtig? < 18,5 18,5 24,9 25,0 29,9 8 Hvad er IKKE årsag til fedme? Man drikker for meget vand Man spiser for meget Man sidder stille hele tiden 9 Hvad er hjerte-kar-sygdomme? Fedtaflejringer i blodårer Hjertet holder op med at slå Forhøjet blodtryk 10 I hvilket organ i kroppen produceres insulin? Leveren Bugespytkirtlen Nyre NATURENS UNIVERS 9. KLASSE ALINEA 161