Oefentoets 3VWO – Straling en energie 1. Waar of niet waar:
a. Radioactieve stoffen zenden zichtbare straling uit b. Alfastraling komt door lucht niet eens een meter ver c. Bèta- -straling bestaat uit elektronen
d. Gammastraling is een soort extra sterke röntgenstraling e. Als je een radioactieve stof opeet, dan ben je besmet
f. Straling is vooral gevaarlijk omdat het bij mensen de atoombindingen in het DNA en in de celwanden kapot kan maken
g. In een atoomkern zitten protonen en elektronen
h. Een instabiel isotoop heeft te veel of te weinig neutronen i. Na twee halveringstijden is alle radioactieve stof verdwenen
j. De soortelijke warmte is een getal dat zegt hoeveel kg je nodig hebt om een stof 1 graad op te warmen
k. Hoe hoger het vermogen van een apparaat, hoe langer het duurt voordat iets is opgewarmd
l. De tijd die nodig is om iets op te warmen, kun je berekenen met t = E / P m. Energie omzetten lukt nooit perfect. Je raakt altijd wat kwijt.
2. Een oude auto heeft een motor met een vermogen van 40 kW. Als de auto vol gas rijdt op de snelweg (144 km/uur), hoeveel energie is er dan nodig om 1 kilometer te rijden?
3. De auto uit vraag 2 gebruikt benzine. De motor heeft een rendement van 30%. Benzine heeft een energie-inhoud van 32 MJ/liter. Hoeveel liter benzine heeft de auto nodig om die kilometer te rijden?
4. Een elektrische auto heeft een actieradius van 400 km. De auto heeft een aantal accu’s, met een totaalcapaciteit van 60 kWh.
a. Hoeveel energie is dit in Joule?
5. In sommige hybrides zit een benzinemotor die een generator aandrijft. De benzinemotor kan niet op de wielen worden aangesloten, en draait altijd op hetzelfde toerental.
Gebruik de grafiek hierboven.
a. Waarom zou er 1 toerental worden gekozen, in plaats van dat de motor langzamer of sneller gaat draaien afhankelijk van de energievraag? Geef hiervoor 2 redenen. b. Wat is voor dit type motor het ideale toerental op benzine (gasoline)?
c. Leg met een energiebalans uit of het nut heeft om de motor op een hoger toerental te laten draaien, als er ineens heel veel extra energie nodig is.
6. Bij een bepaald soort medisch onderzoek (PET-scans) wordt een patient geïnjecteerd met een radioactieve stof. Via een bepaald proces (annihilatie) zal er uiteindelijk gamma-straling worden uitgezonden. Bij elke annihilatie worden er twee gamma-deeltjes uitgezonden, die exact tegenovergesteld worden weggeschoten. Eén van de stoffen die wordt gebruikt is een variant van glucose, de brandstof voor een cel.
Kankercellen gebruiken relatief veel brandstof vergeleken met andere cellen.
Gebruik de bovenstaande informatie om uit te leggen hoe hiermee de exacte plaats van een kankergezwel en uitzaaiingen daarvan bepaald kan worden.
7. Bij een PET-scan wordt oa. F-18 gebruikt. Deze stof heeft een halfwaardetijd van anderhalf uur.
a. Als de activiteit van de F-18 in het begin 1000 Bq is, en de detector F-18 met een activiteit van 125 Bq kan detecteren, wat is dan de maximale tijdsduur van een onderzoek waarbij deze stof gebruikt wordt?
b. Waarom is het verstandig om de patient binnen korte tijd na injecteren al in de scanner te plaatsen.
8. Cs-137 vervalt door beta-verval. Geef de juiste reactievergelijking.
9. In de Romeinse Tijd werden badhuizen verwarmd met behulp van houtvuren.
a. Hoeveel energie is er nodig om een bad met 2000 kg water 10 graden op te warmen? b. Een groot deel van de energie gaat natuurlijk verloren. Stel dat het rendement van
het verwarmen 15% was. Hoeveel kilogram hout moet er dan minimaal verstookt worden om het bad op temperatuur te krijgen?
