Контрольні питання:

1. Що таке теплове забруднення навколишнього середовища?

2. Що таке теплота?

3. Що таке кількість теплоти?

4. Що таке тепло?

5. Що таке теплота згорання?

6. Що таке вища теплота згорання?

7. Що таке нижча теплота згорання?

8. Що таке умовне паливо?

9. Що таке парникові гази і як вони впливають на стан атмосфери?

10. Як розрахувати кількість теплоти, що потрапляє в навколишнє середовище при згоранні палив?

11. Як масу палива перерахувати в масу умовного палива?

12. Як кількість теплоти перерахувати в тони умовного палива?

13. Як розрахувати кількість теплоти, що потрапляє в атмосферу з відхідними газами промислових джерел викидів?

14. Як розрахувати кількість теплоти, що потрапляє в водні об’єкти із стічними водами, та температури води в них

15. Як розрахувати температуру води у водному об’єкті при скиданні підігрітих стічних вод?

Рекомендована література

1. Звонов В.А. Образование загрязнений в процессах сгорания. – Луганск: Изд-во Восточноукр. гос. ун-та, 1998. – 126 с.

2. Задачи и вопросы по химии окружающей среды / Н.П. Тарасова, В.А. Кузнецов, Ю.В. Сметанников, А.В. Малков, А.А. Додонова. – М.: Мир, 2002. – 368 с.

3. Чистякова С.Б. Охрана окружающей среды: Учеб. для вузов. Спец. «Архитектура». – М.: Стройиздат, 1988. – 272 с.

4. Перспективы энергетических технологий. В поддержку Плана действий «Группы восьми». Сценарии и стратегии до 2050 г. ОЭСР/МЭА, WWF России (перевод на русский язык), ред. часть 1 А. Кокорин, часть 2 Т. Муратова. – М.: 2007. – 586 с.

Заняття 2 Термодинамічний стан атмосфери і його вплив на трансформацію забруднення в атмосфері

Мета заняття: познайомитися з термодинамікою атмосфери.

Завдання заняття:

• засвоїти поняття вертикального градієнту температури, стандартної атмосфери, стійкості атмосфери і температурної інверсії;

• визначати термодинамічний стан атмосфери за її стійкістю;

• визначати вплив стану атмосфери на її забруднення.

Загальні терміни

Атмосфера – газова оболонка (геосфера), яка оточує планету Земля. Внутрішня її поверхня покриває гідросферу і земну кору, зовнішня граничить з навколоземною частиною космічного простору. Атмосфера визначає погоду на поверхні Землі. В порівнянні з іншими земними оболонками атмосфера має ряд особливостей властивих лише їй – високу рухливість, мінливість її компонентів, своєрідність фізико-хімічних процесів. Стан атмосфери визначає тепловий режим поверхні Землі, її озоновий шар захищає живі організми від жорсткого ультрафіолетового випромінювання. Розподіл тепла і вологи в атмосфері – основна причина існування природних зон на Землі, що визначають особливості гідрологічного режиму, стан ґрунтово-рослинного покриву і важливі процеси формування рельєфу.

Міжнародна стандартна атмосфера (МСА) – умовний вертикальний розподіл температури, тиску і густини повітря в атмосфері Землі. Основою для розрахунку параметрів МСА служить барометрична формула, з визначеними в стандарті умовами: тиск повітря на середньому рівні моря при температурі 15 °C рівний 1013 мб (101,3 кН/м² або 760 мм рт. ст.), температура зменшується по вертикалі із збільшенням висоти на 6,5 °C на 1 км до рівня 11 км умовної висоти початку тропопаузи, де температура стає рівною мінус 56,5 °C і майже перестає мінятися.

Вертикальний градієнт температури – вектор, що показує напрям найскорішого зростання температури, значення якої міняється з висотою. Величина (модуль) вектора вертикального градієнту температури дорівнює швидкості росту температури з висотою.

Стійкість повітряної маси (атмосфери) – вертикальна рівновага (ВР) повітряної маси, в основній товщі якій переважає вертикальний температурний градієнт менший вологоадіабатичного (0,6°/100 м). Термічна конвекція в такому стані атмосфері не розвивається, а динамічна розвинена слабо. Тут зустрічаються шари інверсії і ізотермії (затримуючі шари).

Температурна інверсія – аномальний характер зміни температури в атмосфері із збільшенням висоти: для тропосфери – збільшення температури з висотою замість звичайного пониження. Розрізняють інверсії двох типів: а) приземні інверсії температури, що починаються безпосередньо від земної поверхні (товщина шару інверсії – десятки метрів); б) інверсії температури у вільній атмосфері (товщина шару інверсії досягає сотні метрів).