Fysik/kemi

Plan your Research & Development and track all outcomes

Get Started. It's Free
or sign up with your email address
Rocket clouds
Fysik/kemi by Mind Map: Fysik/kemi

1. Madkemi generelt:

1.1. Proteiner : 10-15% af den daglige kost Kulhydrater : 55-60% af den daglige kost Fedtstoffer: Højst 30% af den daglige kost   Vand Vitaminer  Mineraler Tilsætningsstoffer

1.1.1. Maden vi spiser er tilsat en masse stoffer, der påvirker madens farve, holdbarhed, konsistens og smag. Kun  få af disse tilsætningsstoffer er i virkeligheden tilsat pga. fødevarens ernæringshensyn.  Vi køber mere og mere forarbejdet mad.→ Problemerne med tilsætningsstoffer vokser stødt. Langtidspåvirkningen af de forskellige tilsætningsstoffer, kan gøre os mennesker mere følsomme overfor et  hvert sundhedsmæssigt problem, der forårsages af tilsætningsstoffer. De kontrolleres dog for sundhedsskadelige bivirkninger. Myndighederne lader først produkterne komme på markedet, når de er sikre på at de ikke er skadelige for mennesker.

2. Svingninger

2.1. En svingning er noget der er i bevægelse som f.eks. en gynge eller et bornholmerur

2.1.1. Man bruger en stroboskoplampe så man måle genstandens frekvens. Dette skaber et synsbedrag.

2.2. Én svingningstid er hvor lang tid det tager at nå fra 1. yderstilling til 2. og hen til 1 igen.

2.2.1. Frekvens = antal svingninger pr. sek. den måles i Hz. F = antal/tid   T = tid/antal. De er altså omvendt propotonial

2.2.1.1. Resonans = egenfrekvens (alting har en egenfrekvens)

2.3. Aplituden er fra yderstilling til hvilestilling

2.4. Dæmpet svingning er en svingning hvor man ikke tilfører energi (amplituden bliver mindre og mindre).

2.4.1. Dæmpet svingning

3. Lys/optik

3.1. Optisk gitter er en komponent som bruges til at sprede lysstråler. Et optisk gitter består af en række smalle, parallelle spalter.

3.1.1. Et gitter er karakteriseret efter afstanden mellem linjerne - 100-600 linjer/mm

3.1.1.1. Polariseret lys er lys-bølger, hvor felterne kun svinger i en bestemt retning. Hvorimod upolariseret lys der indeholder lys med alle polarisationsretninger.

3.1.1.1.1. Når lys bevæger sig fra et materiale til et andet, vil lyset brydes, hvis materialet har forskellige massefylde. Hvis man sender lyset gennem en glasklods, bevæger lyset sig langsommere i glasklodsen end i luft. Derfor vil lysstrålen få et ”knæk”. Vinklerne inde i glasklodsen er ens, og det er vinklerne udenfor glas- klodsen også. Derfor er den stråle der sendes ind i glasklodsen og den stråle, der kommer ud af glas- klodsen, parallelle

3.1.2. En linses brændepunkt: Hvis man er langsynet skal du bruge en konveks linse der trækker brændpunktet længere frem af. Hvis man er nærsynet skal du bruge en konkav linse der gør at brændpunktet bliver skubbet længere bag ud.

3.2. Lys er energi fra Solen. Den sender elektromagnetiske bølger ud i rummet, og de bølger som rammer Jorden, kaldes lys.

3.2.1. Hvidt lys er hvad vi mennesker kan opfange. Alle farverne ligger inde i det hvide lys, de er bare endnu ikke blevet splittet.

3.2.1.1. Der er forskel på de forskellige farver. Der er bl.a. forskel hvor kraftigere farverne er. (Eks. når man ser i atmosfæren, er det de kortbølgede farver, violette og blå, der kommer igennem. Og når solen står højere i atmosfæren er det de langbølgede farver som rød der kommer igennem.

3.2.1.1.1. Farven på en genstand, kommer an på hvad genstanden absorbere og hvad den reflektere.

3.2.1.1.2. Reflektion er når noget bliver kastet tilbage som f.eks. lys eller partikler.

3.2.1.1.3. Brydningsvinklen afhænger af molekyletætheden. Ved brydning i et stof med en større molekyletæthed er brydningsvinklen mindre end indfaldsvinkle - og omvendt når molekyletætheden er mindre.

3.2.1.1.4. Et stofsgrænsevinkel er når indfaldsvinklen er større end grænsevinklen totalreflektere lyset.

3.3. Lys er bølger, og har derfor nogen bølgeegenskaber.

3.3.1. Et fotons energi afhænger kun af lysets frekvens. Desto større frekvens, desto mere energi indeholder fotonerne.

3.3.1.1. Man bruger formlen E=h*f, når man skal beregne et fotons energi. (E= et fotons energi, h = natur konstanten/Plancks konstant, f= strålingens frekvens.

3.3.2. Lys kan bøje om hjørner (diffraktion) og lys kan gå igennem hinanden uændret (interfere)

3.3.2.1. Elektronvolt er en energienhed, derdefinere en ændring i kinetisk energi, en elektron får ved at passere en spændningsforskel på 1V.

4. Bølger

4.1. Noget der er i bevægelse(op og ned)

4.2. Én bølgelænge = afstanden mellem to toppe eller dale(konstant)

4.2.1. En stående bølge er uden en fremadskridende effekt. De opstår når de periodiske bølger interferer med de periodiske bølger og reflektere til stangen.

4.2.1.1. Afstanden mellem knudepunkterne i en stående bølge = en halv bølgelængde

4.3. V=Lampda*frekvens. Formel bruges til at beregne bølgelængden.

4.3.1. Længdebølge = langs med genstanden   Tværbølge = tværs medgenstanden

4.4. Bølger kan gå gennem hinanden uændret.

4.4.1. Interfererer bølger aflevere de altså ikke energi til hinanden, og forsætter derfor som om intet er hændt.

4.4.1.1. Bølger med den samme frekvens kan danne interferens-striber

5. Lyd

5.1. Eksempler: musik, larm, stemmer, kommunikation

5.1.1. Lyd opstår pga. svingninger

5.1.1.1. Lyd er længdebølger, de bevæger sig med vekslende forsætninger

5.2. Lyd udbreder sig i luften som bølger, og i vandet som ringbølger

5.2.1. Lydbølger kan ikke udbrede sig i et lufttomt rum

5.3. Lydens fart afhænger af temperaturen og materialet

5.3.1. Lydens fart i atmosfærisk luft ved ca. 20*c er 340 m/s

5.4. Ultralyd er en lyd med en frekvens på over 30kH2. Denne frekvens er over hvad mennesker kan opfange.

6. Organisk Kemi

6.1. Der er ikke noget ikke der hedder methen, da methan ikke kan få en dobbeltbindning, da der ikke er nok carbonatomer.

6.1.1. Der findes ikke nogen molekyler, der hedder 1-ethen og 2. propen. For ethan er det ikke muligt at få en dobbeltbindning andre steder end et, så den vil bare hedde ethen. Og ved propan kan der kun være dobbeltbindning to steder så den vil kun kunne hedder 1. propen.

6.1.1.1. 1-buten og 3-buten er det samme molekyle, da ligner hinanden lige meget hvor meget du vender og drejer det.

6.1.1.2. Der findes kun 2 "bindinsisomere" pentener, da de skal have den samme formel.

6.2. Navngivning af uforgrenede alkaner: endelsen af navnet ender altid på -an. Alkeners navne ender altid på -en, og alkyners navne ender altid på -yn.

6.2.1. Antallet af isomere alkaner stiger ved forøgelse af carbonatomer

6.2.1.1. Akylgruppe: En gruppe atomer som er bundet til et stof. Det er en alkan med et H mindre f.eks. CH3-(Methyl) og CH3 CH2-(ethyl)

6.2.2. Navngivning:

6.2.2.1. 1. Find den længste carbonkæde i molekylet

6.2.2.2. 2. Alkylgrupperne nævnes i alfabetisk rækkefølge og man nummerer fra den side af, hvor man først møder en alkylgruppe, eller antallet af alkylgrupper, hvis man møder alkylgrupper lige langt inde.

6.2.2.3. 3. Tallene angiver alkylgruppernes placering, som forstavelserne di- og tri- mv. angiver antallet af den pågældende alkylgruppe.

7. Madkemi

7.1. Fedtstoffer

7.1.1. Fedt har en meget større brændværdi (kJ/g) end protein og kulhydrat. Derfor skal massen af fedt være relativt lille, sammenlignet med massen af kulhydrat og protein.

7.1.1.1. Fedt er lettere end vand.  Det kan ikke opløses i vand Fedt kan dog opløses af benzin Nogle fedtstoffer er flydende (olier) andre er faste. Det afhænger af deres smeltepunkt.

7.1.1.1.1. Fedt og vands molekyler tiltrækker ikke hinanden - derfor kan de ikke opløses i hinanden Fedtet samler sig i små kugler i vandet og lidt efter ligger fedtet ovenpå vandet igen

7.1.2. Der frigives 38 kJ når et gram fedtstof forbrændes i kroppen. (dog lidt forskelligt ved forskellige slags fedt)

7.1.2.1. Men fedt kan også være farligt - Hvis man spiser for meget, bliver energilageret for stort, og man bliver for tyk. Det er farligt for sundheden

7.1.2.1.1. En lille portion fedt giver meget energi - derfor er fedt et godt energilager for kroppen Fedtlaget virker som isolering - holder på kroppens varme og beskytter de indre organer.

7.1.2.2. Dyrisk fedtstoffer Landdyr, svinefedt, oksefedt, mælkefedt osv Vegetabilsk fedt Planter, sojaolie, majsolie, solsikkeolie, olivenolie, kokosolie osv. Marine fedtstoffer Havdyr, sildeolie, torskeolie, hvalolie, hvalspæk, sælspæk osv.

7.2. Kulhydrater

7.2.1. Kulhydrater giver generelt en mæthedsfornemmelse. Derved begrænses lysten til at spise. Sult er et tegn på at man mangler kulhydrat.

7.2.1.1. Sundhedsstyrelsen anbefaler at ca. 55% af kostens energiindhold kommer fra kulhydratert

7.2.1.2. Kulhydrater er opbygget af mono-sacchariderne. De kan bruges som brændstof i vores celler, hvor den kan ”brænde” til kuldioxid og vand.

7.2.1.2.1. Hvis mono-sacchariderne kobles sammen to og to bliver de til di-saccharider C6H12O6 + C6H12O6 C12H22O11 + H2O Når et di-saccharid forbrændes i kroppen, skal det først laves om til mono-saccharider – men det sker let.

7.2.1.2.2. Polysaccharider er opbygget af mange tusinde monosaccharider. (processen til mono-saccharider tager dog lang tid!)

7.2.2. Sukkerarterne omsættes hurtigt – kvikker en op, men man bliver hurtigt sulten igen, da man har brug  for en jævn tilførsel af druesukker.

7.2.2.1. De mest betydningsfulde har alle formlen C6H12O6 Det er glukose (druesukker), galaktose og fruktose, de har dog ikke samme opbygning

7.2.3. Stivelse:

7.2.3.1. Stivelse omdannes til sukkerarter i fordøjelsessystemet. Stivelse består af nogle meget store molekyler. Blanding af forskellige polysaccharider. Det er lange kæder der er bygget op af druesukker. Stivelseskorn er uopløselige i vand, men ved opvarmning går det i opløsning.

7.2.3.1.1. Vores fordøjelse af stivelse starter allerede i munden. Spyttet indeholder enzymer, der kan nedbryde stivelsesmolekylerne til mindre molekyler - I tolvfingertarmen tilsættes nye enzymer og processen fortsætter Man kan vise at der er stivelse i noget ved at dryppe lidt jod-opløsning på det, man vil undersøge. Så farves stivelseskornene kraftigt blå.

7.3. Protein

7.3.1. Cirka 17% af vores krop består af protein. Det findes i muskler, blod, hormoner osv.  Vi forbrænder dagligt 30-40 g. protein, men har dog bedst af at få det dobbelte. Der sker en løbende udskiftning af byggestenene i kroppen – derfor skal vi have protein hver dag. Der findes utallige forskellige proteiner – mange af dem helt unikke for mennesket

7.3.1.1. Proteiner kan koagulere (f.eks. når blod størkner, så det ikke bliver ved med at løbe fra et sår eller kogte æg pga. opvarmning).   Antistoffer der beskytter os mod sygdomme er proteiner.  Muskler er ud over vand opbygget af protein. Kroppen bruger proteinet til at give energi (sammen med fedtstoffer og kulhydrat).  Men proteinets vigtigste opgave er at bruge aminosyrerne til at bygge nye proteiner.  Cellerne i kroppen skal nemlig udskiftes ofte. Tarmceller har en levetid på to døgn,  de røde blodlegemer skiftes efter ca. 4 mdr.

7.3.1.1.1. Forsøg: Når protein koges med en base (NaOH) går det i stykker så aminosyrerne bliver frie. Aminosyrerne går sammen med Cu++ fra CuSO4 og danner et kobberkompleks med en stærk violet farve.

7.3.2. Proteiner i kosten:

7.3.2.1. Kød, mælk, fisk, torskerogn, æg, ærter, frøkerner, bønner mv. Mange får deres protein fra mælk, kød, fisk osv. – men vegetarer skal være meget opmærksomme på deres kost og sammensætte denne, så de får proteiner nok – og så de får alle de essentielle aminosyrer. Et almindeligt og godt kostråd er, at spise varieret – så er der størst sandsynlighed for at få de nødvendige aminosyrer.

7.3.2.1.1. Planter kan danne aminosyrer ud fra simple små molekyler – det kan mennesket ikke, derfor skal vi sørge for at få de nødvendige aminosyrer ved at spise proteiner. Proteinerne i maden bliver nedbrudt at aminosyrerne under fordøjelsen. Derfra transporteres aminosyrerne gennem blodet ud til cellerne. Her bliver  der så bygget nye proteiner. Der findes 20 aminosyrer som vi har brug for – vores krop kan danne de 12 af disse ud fra andre aminosyrer, mens de resterende 8 skal indtages med kosten. Disse kaldes for de essentielle aminosyrer.

7.3.2.2. Naturlige proteiner kan denaturere (forandre sig fra sin oprindelige egenskab).  Det kan defineres som tab af proteinets 'medfødte' struktur som er nødvendig for  dets biologiske aktivitet. Det vil sige at der er sket ændringer i peptidkædernes  unikke ordnede struktur i tilfældig retning. For enzymer er det meget udtalt idet  enzymaktiviteten forsvinder.  Et kendt eksempel er pisket æggehvide.

7.3.2.2.1. Nogle proteiner er modstandsdygtige mod fordøjelse i deres naturlige tilstand,  mens de er letfordøjelige i denatureret tilstand.  Denaturering af proteiner kan bl.a. ske ved følgende påvirkninger: Varme, urinstof i  høj koncentration, sæber, pH, vandopløselige organiske opløsningsmidler,  ultraviolet stråling.

8. Radioaktivitet

8.1. Atomer:

8.1.1. Et atom bliver radioaktivt når kernen bliver ustabil. Ustabile atomkerner henfalder under udsendelse af stråling. Ved henfaldet sker der en ændring i kernen, enten ændres nukleon-tallet(grundstofforvandling), ellers afgiver kernen blot energi.

8.1.2. Nuklidkort/isotopkort - Den sorte felter viser de stabile nuklider, mens resten er radioaktive altså ustabile nuklider. De stabile nuklider danner en linje, som kaldes stabilitetslinjen. På kortet kan vi se at efterhånden som antallet af protoner vokser, skal der være endnu flere neutroner i kernen for at en nuklid kan være stabil.

8.1.2.1. Atomkernen har forskellige antal protoner og/eller forskellige antal neutroner, de klades for nuklider. Nuklider over stabilitetslinjen har "for mange" protoner. Mens nuklider under stabilitetslinjen har "for mange" neutroner.

8.2. Stråling:

8.2.1. Alfa

8.2.1.1. Ved alfa-henfald udsender atomkernen a-stråling. A-stråling er i virkeligheden heliumkerner, som slynges ud fra en atomkerne med en fart på omkring 20.000m/s.

8.2.2. Beta

8.2.3. Gamma