Номер 3, страница 151 - гдз по физике 8 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 5. Тепловые свойства газов, жидкостей и твёрдых тел. Параграф 37. Паровая турбина. Тепловые двигатели и охрана окружающей среды. Темы докладов и проектов - номер 3, страница 151.

Условие.

3. Влияние работы тепловых двигателей на экологию Земли.

Решение.

3. Влияние работы тепловых двигателей на экологию Земли.

Тепловые двигатели — это устройства, преобразующие внутреннюю энергию топлива в механическую работу. Они являются основой современного транспорта (автомобили, самолеты, корабли), промышленности и энергетики (тепловые электростанции). Подавляющее большинство тепловых двигателей работает за счет сжигания ископаемого топлива (нефти, угля, природного газа), что оказывает комплексное и значительное негативное влияние на экологию Земли.

Основными направлениями негативного воздействия являются:

1. Загрязнение атмосферы. Это наиболее серьезное последствие работы тепловых двигателей. При сгорании органического топлива в атмосферу выбрасываются вредные вещества:
• Парниковые газы. Главным образом, это углекислый газ ($CO_2$). Его накопление в атмосфере усиливает парниковый эффект, что является основной причиной глобального изменения климата, ведущего к повышению средних температур, таянию ледников и увеличению частоты экстремальных погодных явлений.
• Оксиды серы и азота. При сжигании топлива, содержащего серу и при высоких температурах в двигателе, образуются оксиды серы ($SO_x$) и азота ($NO_x$). Эти соединения, реагируя с водой в атмосфере, образуют кислоты (серную $H_2SO_4$ и азотную $HNO_3$), которые выпадают на землю в виде кислотных дождей. Кислотные дожди наносят ущерб растительности, закисляют почвы и водоемы, разрушают строения.
• Токсичные вещества и твердые частицы. В выхлопных газах содержатся угарный газ ($CO$), несгоревшие углеводороды, сажа (мелкодисперсные твердые частицы). Эти вещества токсичны для живых организмов, а твердые частицы вызывают респираторные заболевания. В крупных городах эти выбросы приводят к образованию фотохимического смога.

2. Тепловое загрязнение. Согласно второму началу термодинамики, тепловой двигатель не может преобразовать всю подводимую к нему теплоту в полезную работу. Значительная часть энергии (до 60-80%) выбрасывается в окружающую среду (атмосферу или водоемы) в виде тепла. Это приводит к локальному повышению температуры, что особенно критично для водных экосистем, где сброс теплой воды от ТЭЦ и АЭС снижает содержание растворенного кислорода и приводит к гибели флоры и фауны. В городах массовая работа двигателей способствует эффекту «теплового острова».

3. Истощение невозобновляемых ресурсов. Большинство тепловых двигателей использует ископаемое топливо (нефть, газ, уголь), запасы которого на планете ограничены и невозобновляемы. Интенсивная эксплуатация двигателей ведет к быстрому исчерпанию этих ценных природных ресурсов.

4. Шумовое загрязнение. Работа многих мощных тепловых двигателей (например, в самолетах, грузовых автомобилях, промышленном оборудовании) создает высокий уровень шума, который негативно влияет на здоровье человека и животных, вызывая стресс и нарушения слуха.

Для снижения негативного влияния ведется работа по повышению эффективности двигателей, использованию более чистых видов топлива, разработке и внедрению систем очистки выхлопных газов (каталитических нейтрализаторов), а также по глобальному переходу к альтернативным, экологически чистым источникам энергии и транспортным средствам (электромобилям, водородным двигателям).

Ответ: Работа тепловых двигателей оказывает комплексное негативное влияние на экологию, которое заключается в загрязнении атмосферы вредными выбросами (вызывающими парниковый эффект, кислотные дожди, смог), тепловом и шумовом загрязнении окружающей среды, а также в быстром истощении невозобновляемых природных ресурсов.