Практикум

 

Говоря об экологических проблемах, мне бы хотелось показать нерациональное использование природных ресурсов на  примере такой задачи:

 

Предположим, что в городе 1 млн. квартир и из-за неисправности водопроводных кранов за 20 секунд вытекает в среднем 10 капель горячей (60 0С) воды. Рассчитайте, какой объём метана (25 0С, 1 атм.) напрасно сжигается на городских тепловых станциях за год. Условия расчета

:

·          объём капли 0,2 мл

·          воду нагревают от 10 до 60 0С

·          теплота сгорания метана 880 Дж/моль

·          на нагрев воды идет 86% выделившегося тепла

·          удельная теплоемкость воды 4,2 Дж/г * 0С

 

Решение:

1.      

Рассчитаем объемную скорость воды, вытекающей из одного крана

V

/

t

=2мл:20с=0,1 мл/с;

2.      

Тогда во всём городе за 1 с вытекает 0,1 х 106 мл/с;

3.      

Объём воды, вытекающей за год (3,15 х 107 с)

V

(воды)

= (0,1 х 106мл/с) х (3,15 х 107с) = 3,15 х 1012мл;

4.      

Масса этой воды 

m

(воды)

=3,15 х 1012 г;  (

r

(воды)

=1 г/мл);

5.      

Количество теплоты

Q

, необходимое для нагревания воды от 10 до 60 0С рассчитаем по формуле:

Q

=

C

*

m

(воды)

*(60 0С – 10 0С ), где С – удельная теплоемкость воды;

Q

=6,6

x

1014 Дж;

6.      

на нагревание воды идёт 86% теплоты, выделяющейся при сгорании метана

Q

`, следовательно,

Q

`=(

Q

*100%)/86%=7,7 х 1014 Дж;

7.      

Количество метана, необходимое для получения этой теплоты вычислим по формуле:

n

=

Q

`/

gm

, где

gm

- молярная теплота сгорания метана;

n

=8,75 х 1011 моль;

8.      

Объём метана найдем по формуле

V

=

Vm

*

n

=

1,96 х 1013

л;

 

Ответ:

за год в таком городе сжигается 1,96 х 1010 м3 газа.

 

                                                                               

 
Углеродный цикл и изменения климата

Влияние человека на климат начало проявляться несколько тысяч лет тому назад в связи с развитием земледелия. Во многих районах для обработки земли уничтожалась лесная растительность, что приводило к скорости ветра у земной поверхности, некоторому изменению режима температуры и влажности нижнего слоя воздуха, а также к изменению режима влажности, испарения и речного стока ...

Узнать больше...
 
Урбанизация и экология
Одной из наиболее характерных особенностей развития современного общества является быстрый рост городов, непрерывный темп увеличения численности их жителей, увеличение роли городов в жизни общества, преобразование сельской местности в городскую, а также миграция сельского населения в города. Урбанизация (от лат. urbanus- городской) - это процесс повышения роли городов в развитии общества ...
Узнать больше...
 
Copyright © Все материалы пренадлежат - www.informecolog.ru