Номер 8.5, страница 46 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Тепловые явления. 8. Тепловые двигатели - номер 8.5, страница 46.

Условие.

8.5.Какие тепловые двигатели сильнее всего загрязняют воздух в вашем населенном пункте?

Решение.

Загрязнение воздуха в населенных пунктах вызывается различными типами тепловых двигателей. Вклад каждого типа зависит от специфики населенного пункта (размер, наличие промышленных предприятий, тип застройки, климат), но можно выделить несколько основных групп загрязнителей.

Наиболее значимыми загрязнителями в большинстве городов и других населенных пунктов являются двигатели внутреннего сгорания (ДВС), установленные на транспортных средствах. Их доминирующая роль объясняется несколькими факторами:
- Массовость: Огромное количество легковых и грузовых автомобилей, автобусов и спецтехники ежедневно эксплуатируется на улицах, создавая постоянный источник выбросов.
- Близость к человеку: Выхлопные газы выделяются на небольшой высоте, непосредственно в зоне дыхания людей, что многократно усиливает их негативное воздействие на здоровье.
- Состав выбросов:
Дизельные двигатели, которые часто используются в грузовиках, автобусах и спецтехнике, являются основным источником оксидов азота ($NO_x$) и мелкодисперсных твердых частиц (сажи, $PM_{2.5}$), которые признаны одними из наиболее опасных загрязнителей для здоровья.
Бензиновые двигатели выбрасывают в атмосферу угарный газ ($\text{CO}$), оксиды азота ($NO_x$), несгоревшие углеводороды и другие летучие органические соединения. Особенно сильное загрязнение создают старые автомобили, не оснащенные современными системами нейтрализации выхлопных газов.

Вторым по значимости источником загрязнения, а в некоторых промышленных городах и основным, являются стационарные тепловые двигатели на тепловых электростанциях (ТЭЦ) и в крупных котельных. Эти установки сжигают ископаемое топливо (уголь, мазут, природный газ) для выработки электроэнергии и тепла. Их влияние определяется типом сжигаемого топлива:
- Угольные ТЭЦ: Считаются самыми «грязными». Они выбрасывают большие объемы диоксида серы ($SO_2$), оксидов азота ($NO_x$), твердых частиц (золы) и тяжелых металлов (например, ртути).
- Мазутные и газовые ТЭЦ: Являются более экологичными по сравнению с угольными, но все равно остаются крупными источниками выбросов $NO_x$ и углекислого газа ($CO_2$).

Несмотря на то, что ТЭЦ и котельные оснащены высокими дымовыми трубами для рассеивания выбросов, их суммарный объем может быть настолько велик, что они оказывают существенное влияние на качество воздуха не только в самом населенном пункте, но и в его окрестностях.

Ответ: В большинстве населенных пунктов воздух сильнее всего загрязняют двигатели внутреннего сгорания (ДВС) автотранспорта из-за их огромного количества и непосредственной близости к жилым районам. Особенно вредны выбросы дизельных двигателей (оксиды азота и сажа). В промышленных городах или городах с крупными энергетическими объектами главным источником загрязнения могут быть тепловые электростанции (ТЭЦ), работающие на угле или мазуте.