Ответьте на вопросы, страница 79 - гдз по физике 10 класс учебник Закирова, Аширов

Ответьте на вопросы

1. Какая площадь будет покрыта при разливе нефти из танкера грузоподъемностью 550 тысяч тонн? Сравните с площадью Каспийского моря (371 000 $\text{км}^2$).

2. Какие экологические проблемы создает разлив нефти (рис. 95)?

Рис. 95. Гибель птиц и животных в областях разлива нефти

1. Какая площадь будет покрыта при разливе нефти из танкера грузоподъемностью 550 тысяч тонн? Сравните с площадью Каспийского моря (371 000 км²).

Дано:

Масса нефти (грузоподъемность танкера), $m = 550 \text{ тыс. тонн}$
Площадь Каспийского моря, $S_{Каспий} = 371 \ 000 \text{ км}^2$

Для решения задачи необходимо принять некоторые допущения, так как не все данные предоставлены. Примем среднюю плотность нефти $\rho_{нефти} \approx 850 \text{ кг/м}^3$ и толщину нефтяной пленки на воде $h = 0.1 \text{ мм}$. Толщина пленки может сильно варьироваться, но это значение используется для оценки масштаба разлива.

Перевод в систему СИ:
$m = 550 \times 10^3 \text{ тонн} = 550 \times 10^3 \times 10^3 \text{ кг} = 5.5 \times 10^8 \text{ кг}$
$S_{Каспий} = 371 \ 000 \text{ км}^2 = 3.71 \times 10^5 \times (10^3 \text{ м})^2 = 3.71 \times 10^{11} \text{ м}^2$
$h = 0.1 \text{ мм} = 0.1 \times 10^{-3} \text{ м} = 10^{-4} \text{ м}$

Найти:

Площадь нефтяного пятна $S_{нефти}$ и ее отношение к площади Каспийского моря.

Решение:

1. Найдем объем нефти, используя формулу $V = m / \rho$:
$V_{нефти} = \frac{5.5 \times 10^8 \text{ кг}}{850 \text{ кг/м}^3} \approx 647059 \text{ м}^3$

2. Площадь, которую покроет этот объем нефти, можно найти по формуле $S = V / h$, где $h$ — толщина пленки.
$S_{нефти} = \frac{647059 \text{ м}^3}{10^{-4} \text{ м}} \approx 6.47 \times 10^9 \text{ м}^2$

3. Переведем полученную площадь в квадратные километры для сравнения ($1 \text{ км}^2 = 10^6 \text{ м}^2$):
$S_{нефти} = \frac{6.47 \times 10^9 \text{ м}^2}{10^6 \text{ м}^2/\text{км}^2} \approx 6470 \text{ км}^2$

4. Сравним площадь разлива с площадью Каспийского моря:
$\frac{S_{нефти}}{S_{Каспий}} = \frac{6470 \text{ км}^2}{371 \ 000 \text{ км}^2} \approx 0.0174$

В процентном соотношении это составляет $0.0174 \times 100\% \approx 1.74\%$.

Ответ: При разливе 550 тысяч тонн нефти будет покрыта площадь примерно 6470 км². Эта площадь составляет около 1.74% от общей площади Каспийского моря.

2. Какие экологические проблемы создает разлив нефти (рис. 95)?

Разлив нефти создает комплекс серьезных экологических проблем, приводящих к разрушению экосистем. На основе рис. 95 и общих знаний можно выделить следующие ключевые проблемы:

1. Гибель животных и птиц. Как показано на рисунке, нефть напрямую губит фауну. У птиц нефть склеивает перья, лишая их водоотталкивающих и теплоизолирующих свойств, из-за чего они погибают от переохлаждения. Птицы также не могут летать, чтобы найти пищу, и отравляются, пытаясь очистить перья клювом. У морских млекопитающих (тюленей, морских выдр) нефть повреждает мех, что также ведет к переохлаждению.

2. Нарушение пищевых цепей. Нефтяная пленка на поверхности воды блокирует доступ солнечного света, что приводит к гибели фитопланктона — основы морской пищевой цепи. Это, в свою очередь, вызывает нехватку пищи для зоопланктона, рыб и других морских организмов.

3. Химическое загрязнение и отравление. Нефть содержит токсичные компоненты (ароматические углеводороды), которые отравляют воду. Они поражают икру и личинок рыб, вызывают заболевания и мутации у взрослых особей. Попадая в донные отложения, токсины на долгие годы отравляют среду обитания моллюсков, ракообразных и других донных организмов.

4. Кислородное голодание (гипоксия). Процессы химического и биологического разложения нефти требуют большого количества кислорода. Это приводит к резкому снижению концентрации растворенного в воде кислорода, вызывая массовую гибель рыбы и других организмов от удушья.

5. Разрушение мест обитания. Нефть загрязняет береговую линию, пляжи, мангровые заросли и болота, которые являются критически важными местами для размножения и жизни многих видов животных и птиц. Восстановление таких экосистем может занять десятилетия.

Ответ: Разлив нефти вызывает массовую гибель птиц и животных из-за прямого контакта и отравления, нарушает пищевые цепи из-за гибели планктона, приводит к химическому загрязнению воды и донных отложений, создает дефицит кислорода в воде и разрушает прибрежные места обитания.