NÁT 123 Eðlis- og efnafræði

Undanfari: 2 einingar í stærðfræði

Áfangamarkmið
Nemandi
kunni skil á orku sem kemur við sögu við hringrás vatns í náttúrunni en í því felst að
skilja hvernig vatn hreinsast við uppgufun og mikilvægi hreins
grunnvatns og þekkja dæmi um efnamengun sem getur spillt vatnsbólum
vinna þversnið af vatnsorkuvirkjun, geta útskýrt í grófum dráttum helstu þætti hennar og reiknað aflið sem vatnsfallið gefur
útskýra hvernig raforku er dreift til notenda
þekki til orkunotkunar á heimilum en í því felst að
geta lýst jarðvarmaveitu í grófum dráttum og reiknað varmaorkuna sem nýtt er úr hitaveituvatni þegar það rennur um hitunarkerfi húss
geta útskýrt hvernig örbylgjuofn starfar, mælt nýtni hans og borið hana saman við nýtni annarra ofna
þekki þróun atómkenningarinnar og gerð frumefna en í því felst að
geta rakið hvernig hugmyndir manna um atómið hafa þróast
geta útskýrt á hverju lotukerfið byggist
þekkja hvernig frumefnatáknin eru til komin og skilja formúlur efnasambanda
vita hvernig atóm mynda sameindir og hvernig jónir myndast
þekkja hugtökin efnahvarf og efnajafna og geta lesið úr og skrifað einfaldar efnajöfnur
kunni skil á eiginleikum og samsetningu andrúmsloftsins og mengun frá brennslu en í því felst að
þekkja helstu efni andrúmsloftsins, geta útskýrt loftþrýsting og nefnt breytingar sem efnamengun getur valdið á andrúmsloftinu
vita hvað gerist þegar kol, olía, alkóhól og vetni brennur, þekkja hlutverk einstakra efna í brunanum og skrifa efnajöfnur sem lýsa bruna þessara efna
þekkja helstu umhverfisáhrif brunans, geta borið saman ólík mengunaráhrif bruna kolefniseldsneytis og vetnis og þekkja mismunandi brennsluvarma efnanna og orkunýtingu við notkun þeirra
þekki til rafhlöðu en í því felst að
geta lýst uppbyggingu rafhlöðu, vita hvers vegna rafstraumur fer milli skauta hennar og geta ritað efnahvörf sem gerast í henni
þekkja hvar rafhlöður eru notaðar og þau vandamál sem fylgja notkun þeirra, t.d. sem orkugjafa fyrir bifreiðar í stað bensíns eða olíu ásamt því að þekkja til efnarafala
kunni skil á hreyfingu hluta eftir beinni línu en í því felst að
vita hvaða samband er á milli hreyfiorku bíls og hraða, hvernig hemlunarvegalengd er háð hraðanum og hvernig orkunotkun bíls eykst með vaxandi hraða
geta útskýrt, mælt og reiknað meðalhraða, stundarhraða og hröðun fyrir hluti sem hreyfast eftir beinni línu
geta gert gröf yfir færslu, hraða og hröðun sem fall af tíma og vita hvaða samband er á milli grafanna
geta leyst einföld dæmi um hreyfingu hlutar sem hreyfist með jafnri hröðun
þekki til kjarnorkuvinnslu en í því felst að
þekkja öreindir atómsins, tengsl þeirra við sætistölu og massatölu og vita einnig hvað samsæta er
lýsa kjarnaklofnun og kjarnasamruna
geta í grófum dráttum teiknað kjarnorkuver og lýst hvernig kjarnorku er umbreytt í raforku
nota jöfnu Einsteins um samband efnis og orku
geta borið mengun frá kjarnorkuverum saman við mengun frá orkuverum sem brenna jarðeldsneyti
kunni skil á rafsegulbylgjum og samskiptum með þeim en í því felst að
geta lýst rófi rafsegulbylgna, hvernig þær myndast í tvípólloftneti og hvernig móttakari er stilltur
vita hvernig ljósleiðari er notaður til að senda boð milli staða
þekkja hvernig hugmyndir manna um eðli ljóss hafa þróast í tímans rás
þekkja tengsl orku ljóseinda við tíðni rafsegulbylgna
lýsa litrófi sólar og hvernig sólarljósið breytist á leið sinni frá sólu til yfirborðs jarðar
útskýra í grófum dráttum hvernig sólarrafhlaða umbreytir ljósorku í raforku

Efnisatriði
Vatn, gufunarvarmi, hringrás vatnsins, vatnsorka, raforka, rennsli, fallhæð, orkunotkun, stöðuorka, hreyfiorka, raforka, jarðvarmi, örbylgjuofn. Atómkenningin, frumefni, efnasambönd, efnablöndur, atóm, sameindir, jónir, efnahvörf, efnajöfnur. Andrúmsloftið, loftþrýstingur, bruni eldsneytis, loftmengun, efnaorka, brennsluvarmi. Rafhlöður, efnarafall, rafstraumur. Hreyfing, hraði, hröðun, hemlunarvegalengd. Kjarnorka, kjarnasamruni, kjarnaklofnun, efni og orka, kjarnorkuver, atóm, öreindir, samsætur. Rafsegulbylgjur, samskiptatækni, rafsegulróf, ljóseindir, sólarorka, litróf, sólarrafhlöður.