KoV Sommersemester 2024 Mod. # 2012-Physik & Chemie PDF

# KoV Sommersemester 2024 Mod.# 2012-PHYSIK ## Naturwissenschaftliche Grundlagen Wirtschafts-Ingenieure Immobilien **Vorname Name** **Semester** **Matrikel-Nr.** ### Das Aufgabenblatt muss mit den Lösungsblättern abgegeben werden. Bitte die Lösung nicht auf das Aufgabenblatt schreiben! Lösungen au...

# KoV Sommersemester 2024 Mod.# 2012-PHYSIK ## Naturwissenschaftliche Grundlagen Wirtschafts-Ingenieure Immobilien **Vorname Name** **Semester** **Matrikel-Nr.** ### Das Aufgabenblatt muss mit den Lösungsblättern abgegeben werden. Bitte die Lösung nicht auf das Aufgabenblatt schreiben! Lösungen auf dem Aufgabenblatt werden nicht gewertet. ### Verwenden Sie für Ihre Lösungen separate Blätter auf eigenem Papier und beschreiben Sie diese nur einseitig! ### Numerieren Sie alle Lösungsblätter und Beschriften Sie sie mit Namen und Matrikelnummer. ### Schreiben Sie bei allen Aufgaben, bei denen gerechnet wird, den gesamten Rechenweg mit auf! Rechenwege sind Grundlage der Bewertung! ### Bitte schreiben Sie leserlich! Unleserliches kann nicht bewertet werden. #### Zugelassene Lösungshilfen: * Je 1 (EIN) Blatt „Spickzettel" (jew. Physik und Chemie), beidseitig beschrieben (Hand oder Computer) im Format A4 * Taschenrechner, nicht programmierbar, ohne alphanumerische Tastatur * Stift, Papier und mit Aufgabenblatt ausgegebenes PSE #### Verboten sind: * Mobiltelefon * programmierbare Taschenrechner * mehr als ein Blatt „Spickzettel" * Bücher, Skripte usw. * Mitarbeiter ## 1. Ein Blumentopf fällt vom Balkon. Er erreicht den Boden nach 2 Sekunden. a) Skizzieren Sie die Gegebenheiten! b) Aus welcher Höhe ist der Blumentopf gefallen? c) Mit welcher Geschwindigkeit schlägt der Blumentopf auf dem Boden auf? (Luftwiderstand usw. außer acht gelassen; Fallbeschleunigung: g = 9,81) ## 2. Berechnen Sie Hangabtriebskraft (Kraft parallel zur Bahn) und Normalkraft (Kraft senkrecht zur Bahn) einer reibungsfrei gelagerten, ruhenden Kugel von 20 g Masse, die auf einer schiefen Ebene liegt, deren Bahn gegenüber der Horizontalen um 10° geneigt ist. Skizze und Rechenweg! ## 3. Eine Masse von _m = 10 g schwinge periodisch an einer Feder mit der Federkonstanten k = 9,0 N/m (keine Reibung oder Dämpfung). a) Verdeutlichen Sie die Aufgabenstellung mit einer Skizze! b) Mit welcher Frequenz f bzw. Kreisfrequenz w schwingt die Masse an der Feder? c) Wie groß sind Frequenz f oder Kreisfrequenz w des gleichen Systems in der Schwerelosigkeit? Begründen Sie Ihre Aussage(n)! ## 4. a) Welche Größen nehmen bei der Rotation dieselbe Stellung ein wie Ort und kinetische Energie bei der Translation? b) Was entspricht im Fall der Translation dem Drehmoment und dem Trägheitsmoment der Rotation? Geben Sie, wenn möglich, auch eine Formel an, welche die jeweilige Größe beschreibt. ## 5. Ein Fadenpendel (mathematisches Pendel) habe eine Länge von genau einem Meter. a) Skizzieren Sie das Fadenpendel und benennen die relevanten Größen. b) Wie ist die Periodendauer T dieses Pendels am Äquator, wie am Pol? (Fallbeschleunigung Äquator. gnq = 9,78 und Fallbeschleunigung Pol: gpol = 9,83) ## Gaskonstante R = 8,3144 $ \frac{kPa}{mol · K} $ = 8,3144 $ \frac{N · m}{mol · K} $ # KoV Sommersemester 2024 Mod.# 2012-CHEMIE ## Naturwissenschaftliche Grundlagen Wirtschafts-Ingenieure Immobilien **Vorname Name** **Semester** **Matrikel-Nr.** ### Das Aufgabenblatt muß mit den Lösungsblättern abgegeben werden. Bitte die Lösung nicht auf das Aufgabenblatt schreiben! Lösungen auf dem Aufgabenblatt werden nicht gewertet. ### Verwenden Sie für Ihre Lösungen separate Blätter auf eigenem Papier und beschreiben Sie diese nur einseitig! ### Numerieren Sie alle Lösungsblätter und Beschriften Sie sie mit Namen und Matrikelnummer. ### Schreiben Sie bei allen Aufgaben, bei denen gerechnet wird, den gesamten Rechenweg mit auf! Rechenwege sind Grundlage der Bewertung! ### Bitte schreiben Sie leserlich! Unleserliches kann nicht bewertet werden. #### Zugelassene Lösungshilfen: * Je 1 (EIN) Blatt „Spickzettel" (jew. Physik und Chemie), beidseitig beschrieben (Hand oder Computer) im Format A4 * Taschenrechner, nicht programmierbar, ohne alphanumerische Tastatur * Stift, Papier und mit Aufgabenblatt ausgegebenes PSE #### Verboten sind: * Mobiltelefon * programmierbare Taschenrechner * mehr als ein Blatt „Spickzettel" * Bücher, Skripte usw. * „Mitarbeiter" ## 1. In einem Salpetersäure-haltigen Abwasser ist der pH = 4,0 (Salpetersäure: HNO3). Wie groß ist die Konzentration der Wasserstoff-lonen {H+}? Wieviel Gramm HNO3 wurden pro Kubikmeter eingeleitet? ## 2. Wasserstoff-Gas wird gemäß der folgenden Reaktion zwischen Magnesium-Metall und verdünnter Salzsäure erzeugt: Mg + 2 HCl(aq) → Mg2+ + 2 Cl- + H2↑ a) Stellen Sie die beiden RedOx-Teilgleichungen auf, schreiben Sie die Oxidationszahlen über die Reaktionspartner und benennen Sie Oxidations- und Reduktionsreaktion! b) Stellen Sie das Massenwirkungsgesetz für diese Reaktion auf! ## 3. Gegeben sind die drei molekular aufgebauten Verbindungen Chloroform (HCCI3), Wasser (H2O) und Methan (CH4). a) Zeichnen Sie zu jeder der drei Verbindungen die Valenz-Strich-Formel (LEWIS-Formel)! b) Welche drei intermolekularen Wechselwirkungen gibt es und welche davon ist bei den einzelnen Molekülen die jeweils am stärksten wirksame? Begründen Sie! ## 4. Reiner Kohlenstoff wird in reinem Sauerstoff vollständig zu CO2 verbrannt. a) Formulieren Sie die Reaktionsgleichung! b) Wieviel Gramm Kohlenstoff muss man verbrennen, um bei 80°C und 95 kPa ein Volumen von 1 m³ Kohlenstoffdioxid zu erhalten? # WS 2022 Mod.# 2012-CHEMIE ## Naturwissenschaftliche Grundlagen Wirtschafts-Ingenieure Immobilien **Vorname Name** **Semester** **Matrikel-Nr.** ### Das Aufgabenblatt muß mit den Lösungsblättern abgegeben werden. Bitte die Lösung nicht auf das Aufgabenblatt schreiben! Lösungen auf dem Aufgabenblatt werden nicht gewertet. ### Verwenden Sie für Ihre Lösungen separate Blätter auf eigenem Papier und beschreiben Sie diese nur einseitig! ### Schreiben Sie bei allen Aufgaben, bei denen gerechnet wird, den gesamten Rechenweg mit auf! Nur dann wird die Aufgabe gewertet! ### Bitte schreiben Sie leserlich! Unleserliches kann nicht bewertet werden. #### Zugelassene Lösungshilfen: * Je 1 (EIN) Blatt „Spickzettel" (jew. Physik und Chemie), beidseitig beschrieben (Hand oder Computer) im Format A4 * Taschenrechner, nicht programmierbar, ohne alphanumerische Tastatur * Stift und Papier #### Verboten sind: * Mobiltelefon * programmierbare Taschenrechner * mehr als ein Blatt „Spickzettel" * Bücher, Skripte usw. * „Mitarbeiter" ## 1. Zeichnen Sie ein beliebiges organisches Molekül (Oktettregel für alle Atome beachten!), in dem eine Hydroxy-, eine Keto- eine Ester- eine Amino- und eine Ether-Gruppe vorkommen. ## 2. Was sind Enantiomere, was sind Diastereomere? Zeichnen Sie dazu auch eine kleine erklärende Skizze (nicht notwendigerweise ein Molekül)! ## 3. a) Warum liegt bei gleicher Summenformel der Siedepunkt von Alkoholen in der Regel höher als der von Ethern? b) Warum liegt bei gleicher Summenformel der Siedepunkt von länglichen Molekülen in der Regel höher als von gedrungenen, kugelförmigen? c) Wie können Sie die unterschiedlichen Schmelz- und Siedepunkte der beiden Isomere des Dichlorethans erklären? Verdeutlichen Sie auch durch LEWIS-Formeln! (1,1-Dichlorethan: -98°C bzw. 57°C; 1,2-Dichlorethan: -36°C bzw. 84°C) ## 4. Berechnen Sie mit Hilfe des Avogadroschen Gesetzes die Dichte folgender Gase bei Normalbedingungen; die Gase dürfen als ideal angenommen werden: a) Wasserstoff b) Argon c) Schwefelhexafluorid (SF6) ## 5. Es werden 0,05 g Chlorwasserstoff (HCl, gasförmig) in 200 mL Wasser gelöst. Welcher pH stellt sich in dieser Lösung ein? ## 6. Kohlenstoff wird in reinem Sauerstoff verbrannt. Wieviel Gramm Kohlenstoff muss man verbrennen, um bei 60°C und 95 kPa ein Volumen von 1 m³ Kohlenstoffdioxid zu erhalten? (R = 8,3144 $\frac{kPa}{mol · K} $ ) Stellen Sie für für diese Verbrennungsreaktion die Reaktionsgleichung und das Massenwirkungsgesetz auf. Vereinfachen Sie, wenn möglich! p•V = n·R·T 0°C = 273,15 K Molvolumen idealer Gase: V = 22,4 $\frac{l}{mol}$ # WS 2022 Mod.# 2012-PHYSIK ## Naturwissenschaftliche Grundlagen Wirtschafts-Ingenieure Immobilien **Vorname Name** **Semester** **Matrikel-Nr.** ### Das Aufgabenblatt muß mit den Lösungsblättern abgegeben werden. Bitte die Lösung nicht auf das Aufgabenblatt schreiben! Lösungen auf dem Aufgabenblatt werden nicht gewertet. ### Verwenden Sie für Ihre Lösungen separate Blätter auf eigenem Papier und beschreiben Sie diese nur einseitig! ### Schreiben Sie bei allen Aufgaben, bei denen gerechnet wird, den gesamten Rechenweg mit auf! Nur dann wird die Aufgabe gewertet! ### Bitte schreiben Sie leserlich! Unleserliches kann nicht bewertet werden. #### Zugelassene Lösungshilfen: * Je 1 (EIN) Blatt „Spickzettel" (jew. Physik und Chemie), beidseitig beschrieben (Hand oder Computer) im Format A4 * Taschenrechner, nicht programmierbar, ohne alphanumerische Tastatur * Stift und Papier #### Verboten sind: * Mobiltelefon * programmierbare Taschenrechner * mehr als ein Blatt „Spickzettel" * Bücher, Skripte usw. * „Mitarbeiter" ## 1. Ein waagrecht geschlagener Tennisball berührt nach 0,6 s den Boden des ebenen Platzes. Aus welcher Höhe wurde der Ball geschlagen? Welche Rolle spielt die horizontale Geschwindigkeit des Balls für die Lösung dieser Aufgabe? Verdeutlichen Sie auch durch eine Skizze! g = 9,81 $\frac{m}{s^2}$ ## 2. Welcher Druck herrscht - unter Normalbedingungen (Luftdruck: 105 $\frac{kPa}{m^2}$ und 20°C) - in einem Meter, in zehn Metern und in hundert Metern unter der Meeresoberfläche? Verdeutlichen Sie die Lösung durch eine Skizze! (Dichte von Wasser: Pwasser = 1'000 $\frac{kg}{m^3}$ ) Ergebnisse bitte in SI-Einheiten: 1Pa = 1 $\frac{N}{m^2}$ Dimensionen-Kontrolle! ## 3. Berechnen Sie Hangabtriebskraft (Kraft parallel zur Bahn) und Normalkraft einer reibungsfrei gelagerten, ruhenden Kugel von 1 kg Masse, die auf einer schiefen Ebene liegt, deren Bahn gegenüber der Horizontalen um 30° geneigt ist. Skizze und Rechenweg! ## 4. Eine Masse von m = 50 g schwinge periodisch an einer Feder mit der Federkonstanten k = 4 N/m. a) Mit welcher Frequenz f bzw. Kreisfrequenz w schwingt die Masse an der Feder? b) Wie groß ist die Schwingungsdauer T? c) Welche Zeit benötigt das schwingende System für drei Schwingungen? d) Wie groß sind Frequenz f, Kreisfrequenz w und Periodendauer T des gleichen Systems in der Schwerelosigkeit? Begründen Sie Ihre Aussage(n)! ## 5. Ein 100 l-Behälter enthält ein als ideal angenommenes Gas bei einer Temperatur von 0°C (gleich 273,15 K) und einem Druck von 4 bar = 400 kPa. a) Wie viele Mole Gas befinden sich in diesem Behälter? b) Wie verändert sich der Druck bei Temperaturerhöhung auf 80°C? (V = const.) ## 6. Eine Windkraftanlage habe einen Rotordurchmesser von 160 m. Bei wieviel Umdrehungen pro Sekunde erreichen die Blattspitzen des Rotors Schallgeschwindigkeit (etwa 330 $\frac{m}{s}$ )? ## 7. Skizzieren Sie eine Bildkonstruktion mit einer einfachen Sammellinse; zeichnen Sie dazu die vom Gegenstand G ausgehenden Parallel- und Brennpunktstrahlen ein und benennen in der Skizze optische Achse OA, Hauptebene H, Brennpunkt(e) F und F', Gegenstand G mit Gegenstandsweite g, Bild B mit Bildweite b und die beiden o.g. Strahlen. Eine Handskizze genügt! 1N = 1 $\frac{kg · m}{s^2}$ Gaskonstante R = 8,3144 $\frac{J}{mol · K}$