1. Lëtzebuerger Naturwëssenschaftsolympiad – Qualifikatioun

1. Lëtzebuerger Naturwëssenschaftsolympiad – Qualifikatioun (22.11.2007) 1. Diamant kann man künstlich herstellen mit:
A) Gold.
B) Graphit.
C) Platin.
D) Glas.
Graphit und Diamant sind zwei "Formen von Kohlenstoff“ und unterscheiden sich in ihrer
kristallinen Struktur. Man kann aus Graphit unter hohem Druck künstlich Diamant
herstellen, allerdings braucht man dazu sehr viel Energie.
2. Welches der folgenden Geräte verbraucht die meiste elektrische Energie pro Stunde
Vollbetrieb?
A) Föhn.
B) Computer beim Spielen von World of WarCraft.
C) Elektrische Zahnbürste.
D) Kühlschrank.
Elektrische Geräte die Hitze produzieren, verbrauchen am meisten elektrische Energie pro
Stunde. Energieverbrauch Föhn (~1000W/h); Energieverbrauch Computer(~100W/h);
Energieverbrauch elektrische Zahnbürste (~10W/h); Energieverbrauch Kühlschrank (~350W/h).
3. Welcher der abgebildeten Gliederfüßer gehört nicht zur Klasse der Insekten? (Achtung: die
Größenverhältnisse sind nicht berücksichtigt!)
A
B
C
D
E
F
Antwort D ist richtig. Milben gehören zusammen mit den Skorpionen, Weberknechten und
Spinnen zu den Spinnentieren und sie besitzen alle 4 Paar (= 8) Beine. Insekten haben
unabhängig ihres Aussehens und ihrer Form jedoch nur 3 Paar (= 6) Beine.
4. Die Brennstoffzelle erzeugt Energie durch:
A) Kollektion von Sonnenlicht.
B) Verbrennen von Benzin.
C) Windkraft.
D) eine Reaktion zwischen Sauerstoff und Wasserstoff.
Die Brennstoffzelle erzeugt Energie durch eine « kalte » Verbrennung des Sauerstoffes und des
Wasserstoffes zu Wasser.
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1. Lëtzebuerger Naturwëssenschaftsolympiad – Qualifikatioun (22.11.2007) 5. Das Weibchen einer Kohlmeise legt ab Mitte April nacheinander bis zu 13 Eier, eins pro
Tag! Nach der Eiablage werden die Eier bebrütet. Nach etwa 12 Tagen schlüpfen die
Jungtiere alle am selben Tag! Wie ist dies möglich?
A) Das Embryo im Ei ist bei der Eiablage unterschiedlich weit entwickelt.
B) Die Befruchtung des Eies findet erst nach der Eiablage statt.
C) Dies wird von einer inneren Uhr bestimmt.
D) Die Entwicklung des Embryos beginnt erst beim Bebrüten.
Die Befruchtung der Eizelle findet im Körper der Kohlmeise statt. Tatsächlich beginnt die
Entwicklung der Embryos aber erst beim Bebrüten, weil hierdurch die Temperatur im Ei erhöht
wird. Das Ergebnis kann man unter
beobachten.
http://www.bioweb.lu/Piepcam/PiepFrameset.htm
6. Was bewirkt die Ozonschicht?
A) Sie macht den Himmel blau.
B) Sie verhindert den Treibhauseffekt.
C) Sie absorbiert krebserregende UV-Strahlen.
D) Sie ermöglicht das Fliegen der Flugzeuge.
Die Ozonschicht ist ein Teil der Stratosphäre in 20-50 km Höhe, in der unter Einwirkung der
energiereichen ultravioletten Strahlung der Sonne Sauerstoff (O2) in Ozon (O3) umgewandelt
wird. Die vergleichsweise hohe Konzentration von Ozon (bis ca. 8 ml/m³) absorbiert gefährliche
UV-Strahlung.
7. Welcher Schraubenzieher ist zum festen Anziehen der Schraube am besten geeignet?
Antwort B ist richtig. Dieser Schraubenzieher ermöglicht die größte Hebelwirkung.
8. Welche Aussage trifft nicht zu, wenn es gelänge alle Bakterien auf der Erde abzutöten?
A) Infektionskrankheiten wie Poliomyelitis, Röteln oder Masern würden verschwinden.
B) Abbau organischer Substanzen im Boden wäre nicht mehr möglich.
C) Infektionskrankheiten wie Tuberkulose, Pest oder Typhus würden ausgerottet.
D) Herstellung von Lebensmitteln wie Essig, Joghurt oder Sauerkraut wäre nicht mehr möglich.
E) Der pharmazeutischen Industrie würden wichtige Organismen zur Herstellung von
Medikamenten, Vitaminen usw. fehlen.
Bei Polio, Röteln und Masern handelt es sich um von Viren bedingte Krankheiten. Bakterien
hingegen sind für andere Krankheiten verantwortlich. Bakterien spielen außerdem eine äußerst
wichtige Rolle im Kreislauf der Natur, sowie in der Biotechnologie (z.B. Herstellung von
Medikamenten usw.).
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1. Lëtzebuerger Naturwëssenschaftsolympiad – Qualifikatioun (22.11.2007) 9. Nur Lampe C soll leuchten. Wie müssen die Schalter eingestellt werden?
A) Schalter 1 und 2 geöffnet.
B) Schalter 1 geöffnet und Schalter 2
geschlossen.
C) Schalter 1 geschlossen und Schalter 2
geöffnet.
D) Lampe C kann in keinem Fall alleine leuchten.
Wenn Schalter 1 geschlossen ist, leuchtet Lampe C, da sie sich dann in einem geschlossenen
Stromkreis befindet.
10. Bei eintauchen in
welche der folgenden Flüssigkeit würde ein Fernseher noch
einwandfrei funktionieren?
A) Salatöl.
B) Salzwasser.
C) Destilliertem Wasser.
D) Cola.
Salatöl ist keine leitende Flüssigkeit, da im Öl keine beweglichen Ionen vorhanden sind, die den
Strom fließen lassen.
11. Das « P » in PVC steht für:
A) Phosphor.
B) Poly.
C) Plutonium.
D) Penta.
PVC ist eine Abkürzung und steht für Polyvinylchlorid, eine Kunststoffart welche unter anderem
zum Herstellen von Fenstern benutzt wird.
12. Die menschliche Hand besteht aus Handwurzelknochen, Mittelhandknochen und
Fingerknochen. Wie viele Fingerknochen besitzt eine normale menschliche Hand?
A) 5
B) 12
C) 14
D) 25
E) 26
Jeder Finger besitzt 3 Fingerknochen, außer dem Daumen, welcher nur 2 besitzt:
also 4 x 3 + 2 = 14 Fingerknochen.
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1. Lëtzebuerger Naturwëssenschaftsolympiad – Qualifikatioun (22.11.2007) 13. Aus der nachfolgenden Grafik ist der Anstieg des Gehaltes der Atmosphäre an
Kohlenstoffdioxid (CO2) abzulesen. Die Daten stammen von einer Messstation auf der
Nordhalbkugel. Wie ist es zu erklären, dass die Kurve nicht in einer Linie ansteigt,
sondern eine gezackte Form hat?
A)
Dieses Phänomen ist auf zyklisch wiederkehrende Eruptionen auf der Sonnenoberfläche
zurückzuführen.
B)
Die jährliche Schwankung des Ozonloches über den beiden Polen bedingt dieses zyklische
Phänomen.
C) Der jährliche Anstieg ist das Resultat der verminderten CO2-Bindung durch die Pflanzen,
welche im Winter größtenteils ihr Laub abwerfen.
D) Bei der Messung der minimalen Konzentration (ppm) handelt es sich voraussichtlich um
messtechnisch bedingte Artefakte (Fehler).
Die gezackte Form ist tatsächlich durch den herbstlichen Laubabwurf bedingt, welcher eine
Bindung von CO2 durch die Fotosynthese verhindert. Verstärkt wird dieses Phänomen in der
Nordhalbkugel zudem durch den erhöhten CO2 - Ausstoß der Heizungen und Kraftwerke im
Winter.
14. Wieso werden Kupferdächer grün und bleiben nicht kupferfarbig?
A) Durch Temperaturschwankungen.
B) Durch Moosbildung.
C) Durch eine chemische Reaktion mit der Luft.
D) Durch die Sonneneinstrahlung.
Bei der bekannten Grünfärbung an Kupferbauteilen im Dach- und Wandbereich handelt es
sich ausschließlich um Oxidationsprodukte des Kupfers und darf mit Grünspan nicht
verwechselt werden. Der charakteristische natürliche grüne Oberflächenfilm aus basischem
Kupfercarbonat, der sich in feuchter Umgebungsluft auf Kupfer bildet, ist als Patina bekannt.
Grünspan ist Kupferacetat.
15. Die Atomzentrale in Cattenom stellt elektrische Energie her. Wie entsteht diese Energie?
A) Aus Uraniumkernen.
B) Aus dem Nichts, denn sie wird dort erzeugt.
C) Aus den riesigen Wolken, die aus den Kühltürmen austreten.
D) Aus radioaktiven Gasen.
Wird ein Uraniumkern (= schwerer Kern) in zwei leichtere Atomkerne gespalten, so wird Energie
freigesetzt. Im Reaktor des Kernkraftwerkes von Cattenom wird diese Energie unter Form von
Wärmeenergie an Wasser und Wasserdampf unter hohem Druck abgegeben.
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1. Lëtzebuerger Naturwëssenschaftsolympiad – Qualifikatioun (22.11.2007) 16. Bei welchem Atmungssystem spielt das Blut keine Rolle für den Sauerstofftransport?
A) Die Lungenatmung der Säugetiere.
B) Die Kiemenatmung der Fische.
C) Die Hautatmung der Würmer.
D) Die Tracheenatmung der Insekten.
Die Tracheenatmung der Insekten kommt ohne Blut aus. Es handelt sich hierbei um ein
Röhrensystem aus Chitin, welches den Luftsauerstoff direkt bis an die Organe (z.B.
Flugmuskulatur) der Insekten bringt.
17. Der Junge muss das unterste Zahnrad in Pfeilrichtung in Bewegung setzen. Welche
Aussage stimmt:
A) Der Junge zieht den Hebel zu sich und Glocke A
läutet.
B) Der Junge zieht den Hebel zu sich und Glocke B
läutet.
C) der Junge drückt den Hebel von sich weg und
Glocke A läutet.
D) der Junge drückt den Hebel von sich weg und
Glocke B läutet.
Der Junge muss am Hebel ziehen um das untere Zahnrad in Pfeilrichtung zu bewegen. Da zwei
Zahnräder die in direktem Kontakt stehen in entgegengesetzte Richtung drehen, dreht das
letzte Zahnrad gegen den Uhrzeigersinn. Der Hammer schlägt also nach links und so läutet
Glocke A.
18. Die Frucht einer Pflanze bildet sich aus:
A) einem Pollenkorn.
B) einem Embryo.
C) einem Stempel.
D) einer Eizelle.
Der Stempel besteht aus der klebrigen Narbe, dem Griffel und dem Fruchtknoten. Dieser
enthält die Samenanlage mit den Eizellen. Der Fruchtknoten entwickelt sich nach der
Befruchtung der Eizelle zur Frucht.
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1. Lëtzebuerger Naturwëssenschaftsolympiad – Qualifikatioun (22.11.2007) 19. Beim Barfußgehen fühlt sich ein Teppich warm an, Fliesen aber kalt. Das kommt daher,
dass:
A) der Teppich tatsächlich wärmer ist als die Fliesen.
B) viel Luft in den Zwischenräumen des Teppichs eingeschlossen ist.
C) du einer Sinnestäuschung ausgesetzt bist: Du glaubst nur irrtümlicherweise, der Teppich
würde sich wärmer anfühlen.
D) Fliesen mehr Wärme abstrahlen.
Was wir mit den Füssen fühlen ist die Temperatur der Füße! Die im Teppich eingeschlossene
Luft leitet die Wärme schlecht vom Fuß in den Boden: Der Fuß bleibt warm. Da Fliesen die
Wärme sehr gut leiten, wird die Wärme des auftretenden Fußes sehr schnell zum Boden
abgeleitet, und der Fuß kühlt ab.
20. Warum zieht ein elektrostatisch geladener Plastikkamm einen Wasserstrahl an?
A) Wasser ist ein dipolares Molekül.
B) Wasser enthält Mineralsalze.
C) Wasser ist magnetisch.
D) Durch erzeugten Unterdruck des Wasserstrahls.
Durch die gewinkelte Anordnung der Atome innerhalb des Wassermoleküls wird das
Wassermolekül zum Dipol, das heißt, dass die einzelnen Teilladungen nicht gleichmäßig verteilt
sind. Der Plastikkamm ist negativ geladen. Die positiven Teilladungen der Wassermoleküle
innerhalb des Wasserstrahls richten sich zum Kamm hin aus, da sich positive und negative
Ladungen gegenseitig anziehen. Durch diese Ausrichtung der Wassermoleküle krümmt sich der
Wasserstrahl zum Kamm hin, so dass es so aussieht, als ob der Strahl abgelenkt wird.
21. Die Kartoffel stellt für uns alle ein wichtiges Nahrungsmittel dar, für den Botaniker ist sie
außerdem:
A) eine unterirdische Frucht.
B) eine verdickte Wurzel.
C) ein verdickter unterirdischer Stängel.
D) eine unterirdische Knospe.
Die Kartoffel wird als Stängel- oder Sprossknolle bezeichnet. Die Ausläufer sind keine Wurzeln,
sondern Stängel– oder Sprossteile, an deren verdickten Enden sich die neuen Kartoffeln bilden.
Die „Augen“ oder „Keime“ der Kartoffelknolle sind in der Tat Knospen am Stängel!
22. Welches Bild stellt den Sehvorgang richtig dar ?
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1. Lëtzebuerger Naturwëssenschaftsolympiad – Qualifikatioun (22.11.2007) Antwort C ist richtig. Das Licht muss vom Buch ins Auge fallen.
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23. In welchem Lebensraum ist der Zuwachs an Biomasse (pro m ) durch Photosynthese
(Primärproduktion) am kleinsten?
A) In einem Ozean.
B) Auf einem Korallenriff.
C) In einer Wiese der gemäßigten Breiten.
D) In einem tropischen Regenwald.
E) Im Wattenmeer.
Wattenmeer, Regenwald, Korallenriff und Wiese gehören in abnehmender Reihenfolge zu den
Lebensräumen mit der größten Primärproduktion. Ozeane (pro Kubikmeter !) jedoch zu den
Lebensräumen mit der kleinsten Primärproduktion.
24. Inox ist:
A) reines Eisen.
B) Gusseisen.
C) eine Legierung.
D) ein Edelmetall.
Inox ist eine Legierung, das heißt ein Gemisch aus verschiedenen Metallen. Inox besteht
hauptsächlich aus Eisen und aus verschiedenen anderen Metallen (Chrom, Nickel...)
25. Im Wasser erscheinen Körper weniger schwer, weil:
A) sie nass sind.
B) sie nicht mehr so stark von der Erde angezogen werden.
C) das Wasser sie nach oben drückt.
D) die leichtere Luft über dem Wasser sie nach oben hinzieht.
Im Wasser werden alle Körper vom Wasser senkrecht nach oben gedrückt. Das kommt daher,
weil die nach unten wirkende Wasserdruckkraft auf die obere Fläche des Körpers kleiner ist als
die nach oben wirkende Wasserdruckkraft auf die untere Fläche. Der Wasserdruck nimmt
nämlich mit der Tiefe zu.
26. Natriumchlorid ist der wissenschaftliche Name für:
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1. Lëtzebuerger Naturwëssenschaftsolympiad – Qualifikatioun (22.11.2007) A) Benzin
B) Speisesalz
C) Kalk
D) Seife
Natriumchlorid gehört zur der Familie der Salze. Dieses Salz (chemische Formel: NaCl) ist
lebenswichtig für den Menschen und wird in der Küche zum Konservieren und Würzen
verwendet.
27. Ein die Erde umkreisender Satellit fällt nicht auf die Erde, weil:
A) er sich außerhalb der Erdatmosphäre im luftleeren Raum befindet.
B) er so weit von der Erde entfernt ist, dass er nicht mehr von ihr angezogen wird.
C) er eine sehr große Geschwindigkeit hat.
D) er von andern Himmelskörpern beeinflusst wird.
Ein Satellit wird dauernd von der Erde angezogen. Hätte er keine Geschwindigkeit gegenüber
der Erde würde er auf die Erde fallen. Wäre seine Geschwindigkeit klein, würde er in einem
Bogen auf die Erde fallen, so wie ein Fußball beim Freistoß. Ist seine Geschwindigkeit groß
genug so ist der Bogen so groß, dass er dauernd "neben die Erde fällt", also die Erde umkreist.
28. Angenommen, eine kosmische Katastrophe würde die Erde so erschüttern, dass die
Erdachse nicht mehr schräg stünde, sondern in einem rechten Winkel zur Geraden
Sonne-Erde. Diese Änderung hätte als Folge:
A) dass die Jahreszeiten ausgeprägter wären.
B) dass Tag und Nacht überall auf der Erde gleich lang wären.
C) dass es kaum noch Temperaturunterschiede zwischen Tropen und Polargegenden geben würde.
D) dass wir in Luxemburg die Sonne mittags genau über dem Kopf stehen hätten.
Sämtliche Breitengrade wären genau zur Hälfte von der Sonne beleuchtet und lägen zur andern
Hälfte im Dunkeln. (Mit Lampe und Globus ausprobieren!) Tag und Nacht wären also überall auf
der Erde gleich lang.
29. Der Gehalt an Kohlenstoffdioxid (CO2) in der Luft beträgt ungefähr:
A) 40 %
B) 4 %
C) 0,4 %
D) 0,04 %
Luft setzt sich zusammen aus: Stickstoff (ungefähr 78%), Sauerstoff (ungefähr 21%),
Edelgasen (ungefähr 1%) und Kohlenstoffdioxid (ungefähr 0,04%). Durch Verbrennung fossiler
Rohstoffe, ist der Gehalt von CO2 in der Luft seit der Industrialisierung stetig angestiegen.
30. Was geschieht bei der Pasteurisierung von Milch?
A) Der Nährstoffgehalt wird erhöht
B) Die Milch wird homogenisiert.
C) Die Bakterien in der Milch werden abgetötet.
D) Die Milch wird entrahmt.
Bakterien und andere Mikroorganismen werden durch kurzzeitiges Erhitzen der Milch auf 87°C
abgetötet. Das Verfahren geht auf den französischen Chemiker und Mikrobiologen Louis
PASTEUR (1822-1895) zurück.
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