18. Перелічити властивості притаманні лише живій речовині

1. Кожна жива істота, або організм, складається з окремих структурно-функціональних одиниць - клітин. Неклітинні форми життя - віруси - паразитують усередині клітин інших організмів.

2. Живі організми та неживі об'єкти відрізняються співвідношенням хімічних елементів, що входять до їхнього складу. У живих організмах переважають чотири хімічні елементи: Гідроген, Карбон, Нітроген та Оксиген. Живі системи відкриті, тобто здатні до обміну речовин (метаболізму) та енергією з довкіллям.

3. Кожна біологічна система здатна до саморегуляції шляхом підтримання гомеостазу.

4. Біологічним системам притаманна здатність до підтримання своєї специфічної структури.

5. Характерна риса більшості живих організмів - здатність до рухів.

6. Живій матерії притаманна подразливість, тобто здатність сприймати подразники зовнішнього та внутрішнього середовища і певним чином на них реагувати.

7. Для всіх біологічних систем характерна здатність до самовідтворення.

8. Організмам властиві ріст і розвиток.

9. Існування організмів тісно пов'язане зі збереженням спадкової інформації та її передачею нащадкам під час розмноження. Водночас живим істотам притаманна й мінливість -здатність набувати нових ознак протягом індивідуального розвитку.

10. Біологічні системи здатні до адаптацій - пристосувань до змін, які відбуваються в зовнішньому чи внутрішньому середовищах.

11. Розрізняють такі рівні організації живої матерії: молекулярний, клітинний, організмовий, популяційно-видовий, екосистемний, або біогеоценотичний, і біосферний.

19. Порівняти значення 1 кг води і атмосферного повітря, що рухаються з однаковою швидкістю

Природна вода - це речовина з унікальними властивостями, котрі не тільки ще повністю не пояснені, але навіть не всі відомі. Аналіз звичайної води показує, що це суміш декількох різновидів із загальною хімічною формулою Н₂0.

Крім наведених у табл. 2.2 властивостей, вода характеризується розчинністю - здатністю розчиняти практично всі речовини. Найбільше у воді розчинено солей - до 35 грамів у кілограмі океанської води (18 г/кг - у Чорному морі). Прісною вода вважається, коли в ній не більше одного грама солі. Саме така вода є найбільш цінною, необхідною для підтримки наземної біосфери. Вона складає лише один-два відсотки від загальних запасів води. Для практичного використання людьми придатна значно менша частина, бо головні запаси прісної води (75 відсотків) зберігаються у вигляді льоду та снігу. Замерзла прісна вода Антарктики дорівнює 23*10⁶ км³ в той час як води всіх річок і озер – 180*10³ км³

У воді добре розчиняються і гази. Життєво необхідного водним тваринам кисню розчинена така кількість (у залежності від температури води):

Співвідношення розчинених у воді речовин визначає реакцію води, надаючи їй кислого чи лужного характеру. Критерієм, який позначається рН, є концентрація водневих іонів Н⁺ Чисельно рН = lg (1/Н⁺) За значенням рН води розподіляється таким чином: рН = 7 - хімічно чиста; рН = 6,5-7,5 — нейтральна; рН = 5,5-6,5 - слабо кисла; рН < 5,5 — сильно кисла; рН = 8-10 - слабо лужна; рН >10 - сильно лужна.

Температура води впливає не лише на її розчиненість, а й на інші властивості. Рухливість, яка визначається силою внутрішнього тертя, значно збільшується при підвищенні температури:

Вода може знаходитись у трьох агрегатних станах - рідкому, газоподібному і твердому, що робить її головним учасником процесів кругообігу речовини й енергії в природі. Зміна стану значно змінює властивості води - перехід з рідини до газу збільшує об'єми більш як у тисячу разів і в 1,09 - до твердого стану. Для фазових переходів потрібні значні зміни енергетичного стану, які на один кілограм води дорівнюють: r = 540 ккал (2260 кДж) - прихована теплота пароутворення (або теплота конденсації у випадку переходу пари у воду); λ = 79,8 ккал (334 кДж) - теплота замерзання води (або теплота танення льоду).

Природна вода - це складна сукупність твердих і газоподібних елементів у хімічно чистій рідині Н₂О, яку легко можна отримати шляхом конденсації водяної пари. Конденсат вживається лише в технічних цілях, бо це "мертва", "штучна" вода. Властивості природної води до кінця не з'ясовані. Чому "тала" вода, отримана з льоду декілька годин тому, набагато корисніша для тварин і рослин, ніж та сама до замерзання чи через декілька діб після розмерзання? Чому при зниженні температури густина води збільшується до температури +4 градуси, а далі - зменшується? Перелік проблемних питань можна продовжувати...

Атмосферне повітря - це суміш майже двадцяти газів, головними з яких є азот (78,19% об'єму), кисень (20,94%), аргон (0,93%), вуглекислий газ (0,03%). Приведене в табл. 2.2. значення густини не є постійним - воно залежить від інших показників повітря згідно з так званим r=   рівнянням стану, в якому Р - атмосферний тиск (кг/м2), Т - температура (К), R - універсальна газова постійна. Величина R для атмосферного повітря дорівнює 29,3 кг*м/кг*град (287 Дж/кг*град).

У табл. 2.3 приведені дані про зміну показників атмосферного повітря в залежності від висоти над поверхнею моря.

Таблиця 23 Вплив висоти на показники повітря

Показник атмосферного повітря	Висота над рівнем моря (км)
	0	1	2	3	5	10	15
Тиск Р (кг*м2)	10330	860	784	700	530	260	120
Температура (К)	288	282	275	269	256	223	217
Густина (г/м3)	1225	1110	1012	910	730	410	190

Важливою для біосфери властивістю атмосферного повітря є його вологість - абсолютна d (кількість водяної пари в одному кілограмі повітря) чи відносна j (у відсотках до найбільшої кількості вологи, яка може знаходитись у пароподібному стані при температурі повітря). Зв'язок між абсолютною та відносною вологістю при постійній температурі 20°С такий:

Вологість відносна j (%)	100	90	80	70	60	50
Вологість абсолютна d (г/кг)	17,3	13,5	11,9	10,4	8,9	7,4

Максимально можлива вологість повітря відповідає вимогам j = 100% і залежить від температури таким чином:

Приведені дані свідчать про велику кількість вологи, яка може сконденсуватися з повітря при охолодженні. Наприклад, при зменшенні температури вночі до 20°С з денної 30°С при стовідсотковій вологості повітря у вигляді вранішньої роси випаде ∆d = d₃₀-d₂₀ = 27,3 - 15,0 = 12,3 грамів з кожного кілограма насиченого вологою повітря.

Для використання розрахунків, пов'язаних з вологим повітрям, використовують діаграми, запропоновані Л. К. Рамзіним.

Відповідь

Вода – це складна речовина, що складається з молекули Гідрогену і Оксигену. Атмосфе́рне пові́тря — це життєво важливий компонент навколишнього природного середовища, який являє собою природну суміш газів, що знаходиться за межами житлових, виробничих та інших приміщень. Повітря легше за воду, Розчинність у воді 29,18 см3/л. Відрізняться вони будуть об’ємами, адже щільність різна повітря-1,225 кг / м 3, а води 999,841; 999,973 ;998,203 кг / м 3, що являється густиною

20. Порівняти значення кінетичної енергії одного кубометру і атмосферного повітря, що рухаються з однаковою швидкістю

Якщо порівнювати з рухливою властивістю води та повітря, то при об’ємі 1м^3.(коеф. внутр.. тертя - n , що вимір. - г/(см* с), води – 0,011, а повітря 0,018*10^-2), значення кінетичної енергії більша у води.

21.Як зміниться значення кінетичної енергії в кубометрі води при збільшені швидкості течії з 1 до 2 м/c

Значення кінетичної енергії збільшиться у 4 рази

Кінетична енергія тіла дорівнює добутку маси тіла на квадрат швидкості його руху, поділеному на два, значення кінетичної енергії залежить від вибору системи відліку

22. Зазначити силу сумарного впливу вітру і течії на очерет з допомогою векторного чотирьохкутника.

23. Вирахувати динамічну силу руху водної течі при швидкості 2 м/с.

24. Скільки кілокалорій енергії потрібно для підвищення температури одного кг води на 80 градусів.

1 калорія потрібна для підігріву 1 грама води на 1 градус Цельсія. Це доволі дрібна одиниця, тому її застосовують з множником 1000 (Кілокалорія), або 1,000,000 (Мегакалорія), або 1,000,000,000 (Гігакалорія). Тобто, 1 Гігакалорія (Гкал) підігріває 1 тис. куб.м води на 1 градус, або 20 куб.м води на 50 градусів.

25. Записати рівняння згоряння рідкого палива.

Яким би складним не був склад вуглеводневого палива, при його повному згорянні вуглець окислюється до СО _2, водень - до Н ₂ О, сірка - до SО_2.  Розглянемо стехіометричні рівняння реакцій окислення:   . (4.1) 

26. Записати рівняння згоряння вугілля.

C + O2 = CO2 + Q*

27. Записати рівняння згоряння природного газу.

Q - теплота згорання

CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O + Q*

28. Записати рівняння фотосинтезу.

6 CO₂ + 6 Н₂О + енергія світла => С₆Н₁₂О₆ + 6 О₂

29. Що це таке – транспірація вологи?

Транспірáція (від лат. trans — через, spiro — дихання) — випаровування води з поверхні рослин, що відбувається через продихи такутикулу. Основним органом транспірації є лист. Залежить від температури, вологості, вітру, світла.

Вид транспірації:

• Кутикулярна (крізь поверхню кутикули, що вкриває епідерміс);

• Продихова (крізь продихові щілини).

Кутикулярна значно менша за продихову, але молоді листки рослин мають високу інтенсивність саме кутикулярної транспірації. У дослідах з березою було доведено, що у молодих листках кутикулярна транспірація становила — 51 %, а продихова — 49 %. У старіших листках тієї ж самої рослини кутикулярна становила — 15 %, а продихова — 85 %. Таким чином, у молодому віці рослина має інтенсивну кутикулярну транспірацію, яка з віком зменшується. У цьому випадку спостерігається прояв біогенетичного закону, що підтверджує водне походження рослин планети. Тобто коли рослини ще не мали захисних пристосувань проти висихання. Природно, що молоді листки особливо потребують водопостачання і дуже чутливі до недостачі води в ґрунті.

У результаті втрати води в ході транспірації в клітинах листя зростає сисна сила. Це призводить до посилення поглинання клітинами листа води з судин ксилеми і пересуванню води по ксілемі з коріння в листя. Таким чином, верхній кінцевий двигун, який бере участь у транспорті води вгору по рослині, обумовлений транспірацією листя. Рослини усмоктують вологу, що утримується в ґрунті, через корені, причому ця вода може брати початок глибоко під землею. Так, наприклад, зернові рослини мають корені довжиною до 2,5 метрів, а корені деяких рослин пустелі ідуть у землю на глибину 20 метрів. Вода, що її викачують рослини з-під землі, доставляє живильні речовини до листя рослин. Рослина транспірує, коли вологість навколишнього повітря нижче, ніж вологість повітря в порах рослинної тканини; у противному випадку рослина поглинає водяну пару з повітря. Транспірація відповідає приблизно за 10 % усієї вологи, що випаровується зсуходолу.