Содержание

Агент 000

Знаменитого героя шпионских романов Джеймса Бонда называли «Агент 007». Нули означали, что ему предоставлены неограниченные права для защиты интересов своей страны. Он мог и защищать, и спасать, и карать.
Газ озон (О3) учёные в шутку называют «Агентом 000». Почему? Озон на Земле тоже играет роли щита и меча; он обладает уникальными возможностями и имеет огромное значение в биосфере. Всем известная защитная роль озона для планеты Земля: озоновый щит охраняет всё живое от агрессивного ультрафиолетового излучения. Но озон одновременно может и уничтожать врагов – опасные бактерии и всевозможные вредные примеси, так как О3 – один из сильнейших окислителей.

Рисунок 1. Озоновый слой защищает Землю от коротковолнового ультрафиолетового (УФ) излучения Солнца. Выберите  правильные утверждения.

  • Озоновый щит охраняет всё живое от агрессивного ультрафиолетового излучения.
  • Но озон одновременно может и уничтожать врагов – опасные бактерии и всевозможные вредные примеси.
  • Озон способствует загару и выработке витамина D.

Если вы получали солнечный ожог, значит, вы испытали на себе агрессивное воздействие ультрафиолетового излучения. Чтобы защититься от УФ-лучей, мы чаще всего используем солнцезащитный крем. Для нашей планеты роль крема от загара играет озоновый слой. Без этого «щита» на Земле бы со временем не осталось ничего живого.

Жёсткое ультрафиолетовое излучение губительно для белков и нуклеиновых кислот, особенно для ДНК. Однако несколько миллиардов лет назад первые живые организмы на Земле появились и существовали в условиях, когда озоновый «щит» ещё не был сформирован.

Вопрос 1. Прочитайте текст «Агент 000», расположенный справа. Для ответа на вопрос отметьте нужный вариант ответа. Как осуществлялась защита жизни до появления озонового слоя?

Отметьте один верный вариант ответа.

  • Живые организмы имели прочные защитные покровные ткани
  • Живым организмам было полезно УФ-излучение
  • Живые организмы существовали под слоем воды в океане
  • Живые организмы обитали в почве
  • Живые организмы находились в пещерах

В середине ХХ века учёные начали замечать уменьшение концентрации слоя Земли и образование в озоновом слое «дыр».

Рисунок. Изменение концентрации озона над Антарктидой.

Одной из причин некоторые учёные называют увеличение в атмосфере органических веществ – фреонов (например, CFnClm и т.п.), газов или жидкостей, содержащих атомы галогенов.


Рисунок. Аэрозольный баллончик

Фреоны в больших количествах начали использоваться в 60-70 годы ХХ века в новых производствах холодильников и кондиционеров, а также для заполнения аэрозольных баллончиков и т.п.

Вопрос 2. Прочитайте текст «Агент 000», расположенный справа. Для ответа на вопрос отметьте нужные варианты ответа. Почему можно считать, что фреоны стали одной из причин разрушения озонового слоя?

Отметьте два верных варианта ответа.

  • Фреоны применяются во многих областях.
  • Синтезированы новые виды фреонов.
  • Начало использования фреонов совпадает с периодом уменьшения концентрации озона в атмосфере.
  • Фреоны – ядовитые вещества.
  • Фреоны – легкие газы, поэтому поднимаются в верхние слои атмосферы.

Фреоны не главные враги озона. Кроме них разрушительное действие на озоновый слой оказывают запуски на орбиту ракетоносителей, полёты реактивных самолётов, даже выхлопные газы автотранспорта. Вещества, выбрасываемые в атмосферу, содержат атомы хлора, брома, азота и некоторых других активных элементов. Процессы разрушения молекул озона в присутствии этих атомов протекают циклически. Некоторые учёные высказывают мнение, что если даже сейчас человечество прекратит использование фреонов и уменьшит выбросы других опасных для озона веществ, то вызванные ими реакции разрушения озонового слоя будут наблюдаться ещё в течение нескольких сотен лет.

Рисунок. Цикл разрушения озона под действием атомов хлора.

Вопрос 3. Прочитайте текст «Агент 000», расположенный справа. Отметьте нужный вариант ответа, а затем объясните свой ответ. Верно ли с научной точки зрения утверждение, что реакции разрушения озонового слоя будут продолжаться некоторое время даже после прекращения использования фреонов?

  •  Да
  • Нет

Объясните свой ответ

  • С научной точки зрения это утверждение верное, так как вещества, уже попавшие в атмосферу, могут присутствовать там долгое время, действуя разрушительно. 

Впервые уменьшение озонового слоя Земли было замечено над Антарктидой. Затем подобное явление появилось в области Северного полюса. В то же время наибольшая концентрация озона наблюдается в Северном и Южном полушариях на широте 60-70°. Учёные следят за концентрацией озона в атмосфере, чтобы вовремя заметить опасные изменения.

Рисунок. Озоновая «дыра» над Антарктидой.

Вопрос 4. Где следует проводить исследование состояния озонового слоя Земли, чтобы фиксировать все изменения? Отметьте два верных варианта ответа.

  • На озонометрической станции в Антарктиде.
  • На озонометрических станциях в Арктике и Антарктике.
  • На метеостанциях в местах наибольшей и наименьшей концентрации озона.
  • На озонометрических станциях, расположенных по всему миру.
  • На станциях, размещённых на сверхзвуковых самолётах, поднимающихся в стратосферу.
  • На искусственных спутниках Земли.

Ветряк

Егор собрался в длительный поход с ребятами под руководством инструктора. Перед ним встала проблема, как заряжать в походе смартфон. Он узнал, что один из способов – использовать для этого небольшой «ветряк», то есть ветрогенератор, который к тому же можно сделать своими руками. Эта возможность его очень заинтересовала, но в начале он решил узнать, как вообще устроены ветрогенераторы. Он просмотрел много материалов в сети, где объяснялся принцип действия ветрогенератора, внимательно рассмотрел схемы, среди которых была и такая:

 

Изучая все эти материалы, он понял и главное: благодаря какому физическому явлению ветрогенератор вырабатывает электрическую энергию.

Вопрос 5. Благодаря какому физическому явлению ветрогенератор способен вырабатывать электрический ток?

Отметьте один верный вариант ответа.

  • электризация
  • электромагнитная индукция
  • гравитационное притяжение
  • инерция

Воспользовавшись инструкцией, которую он нашёл в интернете, Егор за несколько дней собрал свой ветрогенератор. При этом лопасти он взял от обычного домашнего вентилятора. На той же трубе, на которой установлены генератор и лопасти, он закрепил хвост ветряка. На конце трубы, противоположном по отношению к лопастям, Егор установил на ветряке хвост, чтобы ветряк ориентировался по ветру.

Задание 6. Для чего на конце трубы, противоположном по отношению к лопастям, Егор установил на ветряке хвост?

  • Ответ: хвост нужен для ориентации по ветру

Ветрогенератор работает, когда ветер, а точнее воздушный поток, падает на лопасти и вращает их, и это вращение передается ротору генератора. На рисунке ниже показано, как изменяется скорость воздушного потока после прохождения через лопасти. Прибор слева измеряет скорость потока перед вращающимися лопастями, а прибор справа измеряет скорость потока после прохождения через лопасти.

Задание 7. Как, согласно показаниям приборов, меняется кинетическая энергия воздушного потока после прохождения через лопасти ветрогенератора?

Отметьте один верный вариант ответа.

  • Воздушный поток теряет всю свою кинетическую энергию.
  • Воздушный поток теряет часть своей кинетической энергии.
  • Воздушный поток имеет одну и ту же кинетическую энергию до и после прохождения через лопасти.
  • Кинетическая энергия воздушного потока увеличивается.

Егор захотел узнать, как будет зависеть количество электроэнергии, вырабатываемой его ветряком, от силы ветра. Он предполагал, что генератор будет вырабатывать тем большую мощность, чем больше скорость дующего на него ветра. Но как это проверить? Егор нашёл данные (см. график ниже) об изменении скорости ветра в зависимости от высоты над поверхностью земли для трёх разных типов местности: 1) городской центр; 2) пригород; 3) открытое пространство. Разные цвета кривых соответствуют разным скоростям ветра v0 на высоте 10 м для открытого пространства.
Проанализировав эти данные, Егор понял, как он будет проводить своё исследование, изучая зависимость мощности, вырабатываемой ветрогенератором, от скорости ветра. Для этого он направился со своим ветряком и электроизмерительным прибором в холмистую местность, находящуюся неподалеку.

Задание 8. Прочитайте текст «Ветряк» и рассмотрите рисунок, расположенные справа. Запишите свой ответ на вопрос. Как Егор будет проводить своё исследование, используя данные, приведённые на графике?

  • Ответ: так как скорость ветра различается в зависимости от высоты, то на каждой определенной высоте Егор может измерять мощность тока. 

Собрав свой собственный ветряк и даже определив некоторые его характеристики, Егор заинтересовался большой ветроэнергетикой и теми преимуществами, которые имеют ветроэлектростанции (см. рисунок ниже) по сравнению с тепловыми электростанциями, работающими на угле, газе и нефти.

Задание 9. В чём состоят преимущества ветроэлектростанций перед тепловыми электростанциями, работающими на угле, газе и нефти.

Отметьте все верные варианты ответа.

  • В процессе работы ветроэлектростанций не выделяется углекислый газ в атмосферу.
  • Ветроэлектростанции стабильно производят электроэнергию независимо от погодных условий.
  • Строительство ветроэлектростанций приводит к созданию дополнительных площадей для сельскохозяйственных культур.
  • Ветроэлектростанции улучшают климат в своей местности, так как делают ветры слабее.
  • Производство электроэнергии на ветроэлектростанциях не приводит к истощению ископаемых видов топлива.
Ответы и вопросы Естественно-научная грамотность 8 класс по Физике
Подписаться
Уведомить о
guest
0 Комментарий
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии