12. Что собой представляет контроль загрязнения на входе?

Мы можем контролировать загрязнение двумя способами: посредством контроля на входе и контроля на выходе.

Контроль на входе препятствует проникновению загрязнителя в окружающую среду или резко сокращает его поступление. Например, примеси серы могут быть удалены из угля до его сжигания. Это предотвратит или резко снизит поступления в атмосферу диоксида серы, вредного для растений и нашей дыхательной системы.

Для оценки степени загрязнения используют понятие ПДК – предельно допустимой концентрации вещества, но этого не достаточно, т.к. не учитывается воздействие нескольких веществ.

13. Что такое популяция и вид? Приведите примеры.

Популяция - это группа организмов одного вида, проживающих в определенном районе. Примерами популяций являются все окуни в пруду, белки в лесах определенной области, население в отдельной стране или население Земли в целом.

Вид – это совокупность популяций, представители которых фактически или потенциально дают полноценное потомство в естественных условиях.

14. Какие ресурсы называются потенциально возобновимыми? Какой процесс вызывает деградацию окружающей среды?

Потенциально возобновляемыми называются ресурсы, запасы которых хотя и могут быть истощены или загрязнены слишком быстрым потреблением, однако в нормальных условиях они восстановятся в результате естественных процессов (чистый воздух, пресная вода, плодородная почва, растения и животные).

Уровень устойчивого потребления - наиболее высокая скорость, при которой возобновимые ресурсы могут быть использованы без снижения возможности их возобновления. При превышении уровня устойчивого потребления происходит деградация ресурса.

13. Второй закон термодинамики. Определение и примеры.

Второй закон термодинамики: невозможно помешать выравниванию энергии.

Закон известен как закон снижения качества энергии. При любом превращении из одного вида в другой некоторое количество первично полученной энергии переходит в менее качественную, менее полезную энергию, которая обычно рассеивается в окружающей среде в виде низкотемпературного тепла.

Например, при движении автомобиля для движения используется лишь 10% энергии топлива, а 90% рассеивается в виде тепла и продуктов сгорания; когда электроэнергия проходит через лампу накаливания, 5% этой энергии превращается в световую энергию, а 95% рассеивается в виде тепла.

Аналогичное действие второго закона термодинамики в живых системах. Когда энергия переходит из одной формы в другую, некоторая часть первичной высококачественной энергии деградирует, превращаясь обычно в низкокачественное тепло, которое рассеивается в окружающей среде.

Солнечная энергия → Химическая энергия (фотосинтез) → Химическая энергия (пища) → Механическая энергия (движение, мышление) → Тепловые отходы.

Закон носит статистический характер и относится к системам из очень большого числа частиц. Самопроизвольный переход теплоты от более горячего тела к более холодному и невозможность самопроизвольного течения процесса в обратном направлении можно объяснить следующим. Если в одной части системы, состоящей из двух тел разной температуры, находятся молекулы, обладающие большей кинетической энергией, чем в другой, то в результате беспорядочно происходящих соударений между молекулами должно установиться равномерное распределение средней кинетической энергии их движения во всех элементах объема. Это отвечает процессу выравнивания температуры.

Обратный же процесс соответствовал бы тому, что молекулы с большей кинетической энергией должны были бы сгруппироваться в одной части объема системы, а более «холодные» в другой, что практически невозможно.

При переходе теплоты от тела с более высокой температурой к телу с более низкой температурой можно произвести работу. Это осуществляется при работе любой тепловой машины. Но в этом случае не вся теплота q1, получаемая рабочим телом, превращается в работу, а лишь некоторая ее часть, А = q1 - q2. Другая же часть теплоты q2 переходит к телу, имеющему более низкую температуру (в окружающую среду).

В середине 19-го века Клаузиус на основе второго закона термодинамики показал, что существует такая величина, изменение которой равно приведенной теплоте процесса. Эта величина получила название энтропии и обозначается буквой S. Она связана с теплотой и температурой уравнением, позволяющим оценить качество энергии ∆S = q/T

Второй закон термодинамики подразумевает также, что мы практически никогда не сможем восстановить или повторно использовать высококачественную энергию для выполнения полезной работы. Будучи однажды использованной, сконцентрированная высококачественная энергия, которая содержится в ломте хлеба, литре бензина, в каменном угле или куске урана, рассеивается в окружающей среде в виде низкокачественного тепла.