Номер 3, страница 79, часть 1 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Грачев, Погожев

Часть 1. Глава 5. Тепловые машины. Параграф 31. Экологические проблемы использования тепловых машин - номер 3, страница 79.

Условие.

3. Что такое «парниковый эффект» и каковы его причины?

Решение.

Что такое «парниковый эффект»

Парниковый эффект — это процесс нагрева нижних слоёв атмосферы планеты за счёт поглощения и переизлучения теплового (инфракрасного) излучения от её поверхности так называемыми парниковыми газами. Это явление позволяет поддерживать на Земле температуру, пригодную для жизни. Без естественного парникового эффекта средняя температура на поверхности Земли была бы примерно на 33°C ниже (около $-18°C$), чем сейчас.

Механизм парникового эффекта можно описать следующим образом:

1. Солнечная радиация (преимущественно в видимом и ультрафиолетовом диапазоне) проникает через атмосферу и нагревает поверхность Земли.
2. Нагретая поверхность Земли излучает тепло обратно в виде длинноволнового инфракрасного излучения.
3. Парниковые газы, содержащиеся в атмосфере (например, водяной пар, углекислый газ), прозрачны для солнечной радиации, но эффективно поглощают исходящее от Земли инфракрасное излучение.
4. Поглотив это тепло, молекулы парниковых газов переизлучают его во всех направлениях, в том числе и обратно к земной поверхности, дополнительно её разогревая.

Таким образом, парниковые газы действуют как "одеяло", удерживая тепло у поверхности планеты.

Каковы его причины

Причины парникового эффекта делятся на естественные, которые создали и поддерживают пригодный для жизни климат на Земле, и антропогенные, которые ведут к его усилению и глобальному потеплению.

Естественные причины:

• Водяной пар ($H_2O$) — основной естественный парниковый газ, на долю которого приходится наибольший вклад в естественный парниковый эффект. Его концентрация в атмосфере напрямую зависит от температуры.
• Углекислый газ ($CO_2$) — выделяется в атмосферу в результате извержений вулканов, дыхания живых организмов, лесных пожаров и разложения органики.
• Метан ($CH_4$) — образуется в природных условиях на заболоченных территориях, а также в результате жизнедеятельности некоторых микроорганизмов и животных.
• Закись азота ($N_2O$) — выделяется в ходе естественных процессов в почве и океанах.
• Озон ($O_3$) — естественным образом присутствует в стратосфере и тропосфере, также вносит вклад в парниковый эффект.

Антропогенные причины (усиление парникового эффекта):

Деятельность человека с начала индустриальной революции привела к значительному росту концентрации парниковых газов, что вызвало усиление парникового эффекта.

• Сжигание ископаемого топлива — главный источник антропогенных выбросов $CO_2$. Использование угля, нефти и природного газа для производства электроэнергии, в промышленности и на транспорте.
• Промышленность — некоторые технологические процессы, например, производство цемента и металлов, сопровождаются прямыми выбросами $CO_2$.
• Вырубка лесов (обезлесение) — леса являются естественными поглотителями (стоками) углекислого газа. Их уничтожение сокращает способность биосферы поглощать $CO_2$, а сжигание древесины напрямую высвобождает накопленный углерод.
• Сельское хозяйство — животноводство (особенно крупный рогатый скот) является крупным источником метана ($CH_4$). Выращивание риса на затопленных полях также приводит к выделению метана. Использование азотных удобрений увеличивает эмиссию закиси азота ($N_2O$).
• Управление отходами — разложение органических отходов на свалках производит метан.
• Использование фторсодержащих газов — искусственно синтезированные газы, такие как хлорфторуглероды (ХФУ), гидрофторуглероды (ГФУ), используются в холодильном оборудовании и кондиционерах. Они обладают чрезвычайно высокой способностью задерживать тепло, в тысячи раз превышающей способность $CO_2$.

Ответ: Парниковый эффект – это нагрев нижних слоев атмосферы Земли из-за того, что парниковые газы (водяной пар, углекислый газ, метан и др.) задерживают тепловое излучение от поверхности планеты. Его причины делятся на естественные (наличие этих газов в атмосфере из-за вулканической активности, дыхания организмов и т.д.) и антропогенные, которые усиливают эффект и ведут к глобальному потеплению. Главные антропогенные причины — это сжигание ископаемого топлива, вырубка лесов, определенные виды промышленной и сельскохозяйственной деятельности.