Big Bang HTL 3, Schulbuch

188 Lösungen Ja, aber nur selten! Damit ein Gespräch zustande kommen kann, muss der Hauptverbindungsrechner des Netzbetreibers ständig wissen, in welcher Funkzelle sich das Handy gerade befindet. Dazu meldet sich dieses zunächst beim Einschalten an und meldet sich anschließend in regelmäßigen Abständen. Erfolgen keine nennenswerten Ortsverände- rungen, so werden lediglich etwa jede halbe Stunde Impulse von weniger als einer Sekunde ausgesendet. Die Abstände werden kürzer, wenn man sich über größere Entfernungen bewegt und dabei Funkzellen wechselt. Lege ein eingeschaltetes Handy auf ein Radiogerät. Anhand der Geräusche beim Senden kannst du diese Signale überprüfen. Die Dezimalzahl 123 ist binär dargestellt 01111011. Probe: 1 + 2 + 8 + 16 + 32 + 64= 123. Nun verknüpfen wir die zu übertragende Information mit dem Spreizcode: 11111111 XOR 01111011 = 10000100 00000000 XOR 01111011 = 01111011 Probe: 10000100 XOR 01111011 = 11111111 01111011 XOR 01111011 = 00000000 Der Bereich von FM-Radio liegt von 88 bis 108MHz. Aus f = 1 ___ 2 π 1 ____ √ ___ LC folgt C = 1 ______ 4 π 2 Lf 2 . Wenn man nun beide Frequenzen einsetzt, erhält man C = 1 ______ 4 π 2 Lf 2 1 ___________________ 4·9,87·200·10 –12 ·(88·10 6 ) 2 F = 1,6·10 –8 bzw. C = 1 ______ 4 π 2 Lf 2 1 ___________________ 4·9,87·200·10 –12 ·(108·10 6 ) 2 F = 1,09·10 –8 F. Diesen Bereich muss daher der Drehkondensator abdecken. In der Tabelle unten siehst du die Dezimalzahlen von 0 bis 16 und die dazugehörigen Binärzahlen. Welches Muster fällt auf? Immer wenn sich die Dezimalzahl verdoppelt (1, 2, 4, …) kommt bei der Binärzahl hinten ein Nuller dazu. Warum ist das so? Überlege zuerst mit Dezimalzahlen. Wenn du hinten einen Nuller anhängst, verzehnfacht sich der Wert jedes Mal (dez. 1, 10, 100,…), weil es 10 verschiedene dezimale Ziffern gibt. Weil Binärzahlen aber nur den Wert 0 und 1 haben, verdoppelt sich der Wert der Zahl, wenn du einen Nuller anhängst. dezimal binär dezimal binär 0 0 9 1001 1 1 10 1010 2 10 11 1011 3 11 12 1100 4 100 13 1101 5 101 14 1110 6 110 15 1111 7 111 16 10000 8 1000 Tab. 3 a: Um diese Zahl umzuwandeln, musst du nur die dezimalen Wertigkei- ten über den Stellen addieren. Nachdem in diesem Fall lauter Einser vorkommen, ist die zugehörige Dezimalzahl 128 + 64 + 32 + 16 + 8 + 4 + 2 + 1 = 255. Man kann also schreiben: 11111111 2 = 255 10 . b: 10101010 2 = 170 10 ; 11011011 2 = 219 10 ; 11101110 2 = 238 10 . Die letzte binäre Stelle hat die Wertigkeit 1. Nur wenn diese „gesetzt“ ist, kann daher die dazu gehörige Dezimalzahl ungerade sein, in unserem Fall also die mittlere. c: Die nächstgrößere Zahl zu 11111111 2 ist 100000000 2 . Nachdem sich die Wertigkeit der Stellen immer verdoppelt, hat die erste Stelle einer 9-stelligen Binärzahl den dezimalen Wert 256. Weil die Zahl sonst lauter Nuller hat, gilt also 100000000 2 = 256 10 . 11111111 2 muss daher eins kleiner sein, also 255 10 . Jede Farbe kann 256 Werte aufweisen (0 bis 255). Daher kann man durch Mischung in Summe 256 3 ≈ 16,7 Millionen Farben darstellen. Wie viele Bit braucht man, um eine Zahl von 0 bis 255 darzustellen? Man benötigt dazu 8 bit, weil die Binärzahl 11111111 dezimal 255 ergibt. Um daher einen Pixel zu speichern, der etwa 16,7 Millionen Farben haben kann, benötigt man daher eine Farbtiefe von 3·8 bit = 24 bit. F19 F21 F23 F24 F25 F26 11 Fossile Rohstoffe Der Name Karbon deutet auf die zahlreichen Kohlevorkommen hin, die aus dieser Zeit stammen (lat. carbo = Kohle). 1, 3, 4 sind richtig Hoher Druck, hohe Temperaturen, kein Sauerstoff, viel Zeit Erdöl: Alkane, Cycloalkane, Aromaten, auch Alkene Erdgas: Methan Kohle: aromatische Kohlenwasserstoffe Die Erdölsuche erfolgt mittels 3D Seismik. Künstliche Erdbebenwellen werden an unterschiedlichen Gesteinsschichten unterschiedlich reflektiert, daraus können Geologen schließen, wo sich Erdöl gesam- melt haben könnte. Zur Gewinnung des Öls bohrt sich ein rotierender Bohrmeißel durchs Gestein (Rotary-Verfahren). Anfangs gelangt das Öl durch den in der Lagerstätte vorhandenen Druck von selbst nach oben, später benutzt man Gestänge-Tiefenpumpen zur Förderung. Einpressen von Wasser in die Lagerstätte trägt noch einmal zur besseren Ausbeutung bei. Trotzdem können maximal 40–60% einer Lagerstätte genutzt werden. Verfahren Ausgangstoffe Reaktionsbed. Produkte FCC (fluid catalytic cracking) Vakuum-Gasöl Al-Silikat-Kataly- satoren hochwertiges Crack-Benzin Hydrocracken Vakuum-Gasöl Wasserstoff-Atmo- sphäre, an Ni-Oxid und W-Oxid Katalysatoren kurzkettige Alkane Steamcracken Primärbenzin, Gasöl Wasserdampf- Atmosphäre, 12 bar, 800°C kurzkettige Alkene (Ethen, Propen), Aromaten, Benzin 12 Organische Grundchemikalien Pentan-2-ol: sekundärer Alkohol 2-Methyl-2-Propanol: tertiärer Alkohol Ethan-1,2-diol: wasserlöslich: kurze C-Kette, 2 polare OH-Gruppen Octan1-ol: nicht wasserlöslich: lange C-Kette, nur 1 OH-Gruppe Ethanol: wasserlöslich: kurze C-Kette mit 1 OH-Gruppe Propan:1,2,3-triol: wasserlöslich: relativ kurze C-Kette, 3 OH-Gruppen Sorbit (Sorbitol), Zuckerersatzstoff und Glycerin (Glycerol) Feuchthalte- mittel F4 F5 F6 F7 F11 F15 F16 F1 F2 F3 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv