11th EUROPEAN UNION SCIENCE OLYMPIAD

11th EUROPEAN UNION SCIENCE OLYMPIAD Test 1 Answer sheet Luxembourg, March 19th, 2013  

       

Country:

BELGIUM

Names and signatures:

       

ENGELEN Wouter VERHOEVEN Robin

       

WARNIER Alexis

Team: A (Flemish)

$ COUNTRY – Test 1 – Answer Sheet 2 ____________________________________________________________

TAAK 1: BEPALING VAN SiO2 IN WATER TAAK 1.1: Bereiding van de ijkoplossingen (8 punten): SiO2 concentratie van de gegeven standaardoplossing:_________________mg/L Volume van de standaardoplossing gebruikt voor de 50-voudige verdunning in het10 mL plastic buisje:_________________mL SiO2 concentraties van de ijkoplossing (geef 3 betekenisvolle cijfers):

1 2 3 4 5 6

Oplossing B (mL) 0 0.1 0.2 0.4 0.8 1.6

Water (mL) 2 1.9 1.8 1.6 1.2 0.4

SiO2 Concentratie [mg/L]

TAAK 1.2: Opstellen van de calibratiecurve (17 punten): 1.2.1 Vul de onderstaande table aan: Extinctie SiO2 -concentratie (Absorbance) bij 800 nm [mg/L] 1 2 3 4 5 6 Unknown 1 Unknown 2 Unknown 3 1.2.2 Zet op een blad millimeterpapier de extinctiewaarden van elke silicaatoplossing uit tegen de bijhorende concentratie. 1.2.3 Bereken de helling van de verkregen curve en schrijf de vergelijking voor de curve op.

$ COUNTRY – Test 1 – Answer Sheet 3 ____________________________________________________________ 1.2.4 Zet ook de gemeten extinctiewaarden van de onbekende monsters in de grafiek. 1.2.5 Bepaal de concentraties van de 3 onbekende monsters die voor dit experiment zijn klaargezet, zowel grafisch als door berekenen.

SiO2 [mg/L] – grafisch

SiO2 [mg/L] - berekend

Unknown 1 Unknown 2 Unknown 3

TAAK 1.3: Fouten schatten (5 punten) 1.3.1

Welke beweringen zijn juist en welke fout? (Kruis aan) Juist

Het experiment is opgezet op een manier die systematisch fouten vermijdt. Een vermindering van toevallige fouten werd verkregen door de gehele procedure voor de onbekende monsters te herhalen en telkens het gemiddelde van de verkregen resultaten te berekenen. Als monsters in het niet-lineaire bereik van de ijklijn vallen, dan levert een verdunning van de monsters een nauwkeuriger resultaat dan het gebruik van een niet lineair aangepaste curve. Het experiment kan ook met behulp van glazen cuvettes worden uitgevoerd, zonder dat dit effect heft op de nauwkeurigheid van de resultaten.

Fout

$ COUNTRY – Test 1 – Answer Sheet 4 ____________________________________________________________ Een ijklijn door één punt, die door de oorsprong wordt gedwongen zou dezelfde precisie opleveren als de ijklijn door 6 punten die in dit experiment wordt gebruikt .

TAAK 2: DIATOMEEËN, LEVEN IN EEN SILICA DOOSJE  

Taak 2.1: Identificatie enn afmetingen van diatomeeën (4 punten) Identificeer de verschillende soorten diatomeeën door gebruik te maken van de fotografische determineringstabel en bepaal de gemiddelde lengte van deze 4 diatomeeënsoorten: Gemiddelde lengte in µm

Diatomeeënsoorten Navicula cryptotenella (NCTE) Amphora pediculus (APED) Mayamaea permitis (MPMI) Nitzschia dissipata (NDIS)  

Taak 2.2 Bepaling van de pollutiegraad van de rivieren ‘Syre’ en ‘Gander’ (24 p) - Identificeer de aanwezige diatomeeënsoorten - Geef de naam + overeenstemmende code en het totaal aantal valvae (A) voor elke soort. - Bereken (S*V*A) en (V*A) voor elke soort, alsook de som (Ʃ) De (S) & (V) waarden voor elke soort vind je in Tabel 1.

Rivier ‘Syre’ (A) Naam diatomeeënsoort

CODE

Aantal valvae

(S)

(V)

(S*V*A)

(V*A)

$ COUNTRY – Test 1 – Answer Sheet 5 ____________________________________________________________

Sum (Ʃ)

—

—

(S)

(V)

Verontreiniging van de ‘Syre’ :

IPS (1 - 20) Graad biologische kwaliteit     Rivier ‘Gander’

(A) Naam diatomeeënsoort

CODE

Aantal valvae

(S*V*A)

(V*A)

$ COUNTRY – Test 1 – Answer Sheet 6 ____________________________________________________________ Sum (Ʃ)

—

—

Verontreiniging van de ‘Gander’ :

IPS (1 - 20) Graad biologische kwaliteit  

Vraag 2A: Diatomeeën en technologie  

(1 punt)

Alfred Bernhard Nobel (1833- 1896) was een beroemd Zweeds scheikundige, ingenieur en uitvinder. Met de intersten van zijn fortuin worden jaarlijks de Nobelprijzen gespijsd. Hij gebruikte diatomeeënaarde (kiezelgoer) voor Kraken van petroleum zijn meest bekende ontdekking. Welke van de vermelde ontdekkingen maakte hem beroemd en Fotovoltaïsche cellen Dynamiet rijk? (kruis aan) Vensterglas Kwarts oscillators in uurwerken TAAK 3: SiO2 IN ZONNECEL  

TECHNOLOGIE

 

Vraag  3A  (5  punten)   Welke  van  de  volgende  factoren  zal  het  rendement  van  een  zonnepaneel  verlagen?   Kruis  voor  elk  item  “Ja”  of  “Nee”  aan.   Items

Ja

Verlagen van N Vergroten van de oppervlakte van het contactrooster (de aansluitpunten) Een groter deel van het invallend licht wordt gereflecteerd Keuze van zonnecelmateriaal met een kleinere quantumopbrengst Verhogen van de energie van de invallende fotonen (bij dezelfde quantumopbrengst) Toenemende vervuiling van de glaslaag Dikkere laag van n-type halfgeleider Dikkere laag van p-type halfgeleider Keuze van een zeer hoge belastingsweerstand Keuze van een zeer lage belastingsweerstand    

Taak  3.1:  Open-­‐kring  spanning  Uoc  en  kortsluit  stroomsterkte  Isc  (2  punten)  

Nee

$ COUNTRY – Test 1 – Answer Sheet 7 ____________________________________________________________   Nummer lichtbron Nummer zonnecel Open-kring spanning Uoc Kortsluit stroomsterkte Isc  

$ COUNTRY – Test 1 – Answer Sheet 8 ____________________________________________________________  

Taak  3.2:  Stroomsterkte  –  spanning  en  vermogen  –  spanning  karakteristieken  (14  p.)   I                                                      

U      

P      

$ COUNTRY – Test 1 – Answer Sheet 9 ____________________________________________________________   Maximum vermogenspunt  

Im  

Um

Pm

 

 

 

Vraag  3B  (2  punten)   Het   rendement   van   jullie   zonnecellen   (zie   formule   1)   bij   het   maximum   vermogen   punt   is   is   ongeveer   gelijk   aan   8%.  Hoe  groot  is  het  invallende  lichtvermogen  per  oppervlakte-­‐eenheid?     Invallend lichtvermogen per oppervlakte-eenheid (W/m2)    

Taak  3.3:  Combinatie  van  zonnecellen  (6  punten  )   Combinatie  in  serie  

Celnummer  

I  (mA)  

U    

Eerste  cel  

 

40  

 

Tweede  cel  

 

40  

 

Cellen  in  serie  

 

40  

 

Parallel  combinatie  

Celnummer  

I    

U  (V)  

Eerste  cel  

 

 

0,40  

Tweede  cel  

 

 

0,40  

Cellen  parallel  

 

 

0,40  

 

   

Vraag  3C  (4  punten)   •

Hoeveel cellen zou je in serie moeten schakelen?

•

Hoeveel van deze serieschakelingen zou je parallel moeten schakelen? Aantal cellen in serie Aantal serieschakelingen parallel geschakeld