Атмосфера устойчивое состояние или равновесие

Союзы между различными видами н в настоящее время играют важную роль. Например, производство мяса во многом зависит от бакте рий, входящих в состав микрофлоры пищеварительного тракта жвачных животных. Организм человека является пристанищем для ряда бактв> рий, грибов и других организмов, причем он вынужден поддерживать ними добрососедские отношения. Для борьбы с бактериальными инфекциями нам необходимы антибиотики, вырабатываемые бактериями ИЛЙ грибами. Еще более существенна наша зависимость от растений, поставляющих кислород и незаменимые питательные вещества. Окружающая нас среда в своей значительной частн является продуктом жизнедей тельности различных организмов, находящихся в состоянии динамического экологического равновесия. Совершенно очевидно, что следует ожидать быстрого расширения наших знаний в области химической экологии, причем не только по проблеме влияния одной группы организмов на другую, но и по проблеме влияния человеческой деятельности на животные и растения всех уровней организации. Должны быть исследованы такие вопросы, как последствия загрязнения окружающей среды, исчерпание озона в атмосфере и другие изменения, которые влияют на количество достигающей Земли лучистой энергии, а также вопрос о возможном значении использования человеком избыточных количеств энергии. Подобно тому как поддержание устойчивого состояния в клетке часто оказывается существенно важным для жизнедеятельности организма, для биосферы, по-видимому, необходимо доддерг жание устойчивого состояния химических циклов. [c.367]

Турбулентность нижних слоев атмосферы вызвана как механическими, так и тепловыми процессами. Вследствие трения слоев воздуха о земную поверхность ветер становится порывистым, а тепловая турбулентность обусловлена неустойчивостью воздушных слоев, получающих тепло от нагретой солнцем земли. Степень турбулентности нижних слоев атмосферы сильно зависит от времени дня, облачности и топографии местности. Если нижние слои воздуха не приобретают и не теряют тепла, то и с высотой температура меняется очень мало атмосфера находится в состоянии безразличного равновесия, и турбулентность воздуха вызывается, главным образом, механическими причинами. С усилением солнечного нагрева устойчивость атмосферы нарушается, падение температуры с высотой увеличивается, и турбулентность значительно возрастает. Температурный градиент, при котором дым быстро рассеивается во всех направлениях, обычно достигается в ясные дни, приблизительно через час после восхода солнца и кончается за час до заката. В ясные тихие ночи тепловое излучение с поверхности земли вызывает инверсию температурного градиента. Атмосферная турбулентность при этом минимальна, и рассеяние дыма замедляется чрезвычайно сильно. Таким образом, в степени турбулентности атмосферы вблизи земной поверхности ясно выражены суточные изменения. Из среднего вертикального температурного градиента и скорости ветра можно составить безразмерную функцию, известную под названием числа Ричардсона. Согласно экспериментальным данным, именно это число, а не указанные выше факторы в отдельности определяет степень турбулентности. Турбулентность проявляется в виде флуктуации [c.273]

Если трех- и двухвалентные ионы железа содержатся в 1п концентрации, то =- -0,47 отсюда следует, что при известных концентрациях О и Н мы можем вычислить концентрации кислорода и водорода в электроде. Последние должны, конечно, изменяться, если при постоянной концентрации ионов железа изменяются концентрации Н" " или О" -, причем, как нетрудно понять, высокой концентрации поглощенного кислорода всегда соответствует низкая концентрация поглощенного водорода и наоборот. Далее очевидно, что при слишком высоких концентрациях газы не могут более оставаться в электродах, а должны выделяться. Допустим, что это происходит, когда кислород или водород обладают давлением в одну атмосферу тогда мы можем сказать, что каждый окислитель, для которого > 0,95 или > 1,23 вольт при 17° должен из 1п раствора Н+ выделять кислород До тех пор, пока вследствие изменения соответствующих концентраций его скачок потенциала не сделается равным 0,95, или соответственно 1,23 вольт. Ибо кислород при атмосферном давлении по отношению к 1п раствору Н показывает значение 0,95, или соответственно 1,23 вольт. С другой стороны, восстановитель, потенциал которого — 0,28 или 0,00, будет из 1п раствора Н+ выделять водород. Отсюда мы видим, что окислительное или восстановительное действия в водном растворе являются относительно постоянными и доступными измерению лишь в ограниченных пределах. Вне этих границ возможны лишь преходящие состояния, и наши формулы не применимы. Это относится, например, к растворам персульфатов, которые превращаются с выделением кислорода в сульфаты, причем лишь при весьма малых концентрациях персульфатов достигаются низкие потенциалы, необходимые для их относительной устойчивости, ибо все окислители или восстановители реагируют с Н" и 0 или с соответствующими газами, растворенными в электродах поэтому их скачок потенциала у электрода все больше и больше приближается к тому значению, которое показывает кислород воздуха по отношению к раствору, так как последний газ содержится в неисчерпаемом количестве и концентрация лишь его одного остается неизменной. Рассмотренный нами выше железный электрод будет на воздухе только тогда находиться в действительно устойчивом равновесии, если мы ег [c.269]

Что же сделано неверно Этот простой расчет свидетельствует о том, что газы в атмосфере не обязательно находятся в равновесии. Это означает не то, что атмосфера очень неустойчива, а лишь то, что она не управляется химическим равновесием. Многие микрокомпонентные газы в атмосфере находятся в устойчивом состоянии. Оно относится к хрупкому балансу между поступлением и выходом газа в атмосферу. Понятие баланса между источ- [c.34]

Предположим теперь, что в системе поддерживается постоянное по величине парциальное давление О2 путем подключения системы к большому резервуару, содержащему кислород, например к атмосфере, или же путем пропускания над образцом потока газа постоянного состава. Если парциальное давление ро, в источнике кислорода соответствует точке Е, то реакция будет идти справа налево, но при этом парциальное давление кислорода не уменьшится. Сродство реакции будет сохранять отрицательную величину, и обратное течение реакции будет продолжаться до тех пор, пока все металлическое серебро не превратится в Ag20. Таким образом, если величина ро, поддерживается на более высоком уровне, чем соответствует точке Е, то в устойчивом состоянии система будет состоять из чистого А 20. Аналогично, во всех точках ниже точки Е устойчивому состоянию системы соответствуют металлическое серебро и кислород. И только в условиях, отвечающих точке Е, все три вещества Ag, О2 и Ag20 могут сосуществовать в равновесии. [c.187]

С помощью термохимических расчетов, основанных на определении энтальпии, энтропии и свободной энергии в основной системе кремнезема, Мозесман и Питцер построили диаграмму фазовых равновесий для модификаций кремнезема (фиг. 433). Данные вычислялись по определениям Сосмана изменений объйиов з и величины изменений давление — температура по уравнению йР1йТ = Д5/ДК. Вызывает сомнение вопрос, можно ли такой способ расчета применять к превращениям типа р-кристобалита, которые протекают постепенно. Для превращения скачком этот метод достаточно надежен и представляется возможным. Точно так же допущение, согласно которому пограничные кривые можно приближенно изобразить прямыми линиями, отвечает результатам Бриджмена , по крайней мере при давлениях до нескольких тысяч атмосфер. Относительно условий устойчивости фаз можно считать очевидным, что кварц находится в состоянии устойчивого равновесия с расплавом при умеренно высоких давлениях, в тройной точке кварц —кристобалит —расплав при 1715 10 Ч] и 1160 500 атм. Вторая тройная точка кристобалит — [c.405]

Кроме того, Зальманг и Беккер изучили вопрос о присутствии в стекле металлов различной степени окисления, которые стремятся к достижению состояния гетерогенного газового равновесия с кислородом атмосферы печи. Особенно характерна реакция окислов железа, а также окислов свинца, мышьяка, сурьмы и церия (см. Е. Т, 16 и 17). Поглощение двуокиси серы из атмосферы печи также объясняется абсорбцией тех газов, которые при данных физико-химических условиях вступают в реакцию с расплавом стекла, образуя устойчивые соединения. Так, кислород легко может быть введен в стекло, содержащее закись железа, и и Двуокись серы и кислород — в известково-натрие-вые силикатные стекла. [c.868]

А. Равновесие устойчивое и динамическое. В пресных водах и океанах содержится значительное количество органических веществ. Подсчеты равновесных концентраций органического вещества, которые должны существовать при любой электронной активности, дают концентрации на несколько порядков меньше, чем обычно находят. Концентрация ацетата, который должен находиться в воде в состоянии устойчивого равновесия с атмосферой, при рЕ= 2>,Ъ, определяемая уравнением 21, равна 10- моль/л ([Оз] =0,21, [ 02]=3 lO- [НСОз ]=Ю-з). Аналогично в анаэробных условиях при рЕ=—4,2 в состоянии устойчивого равновесия с атмосферой, содержащей [СН4] = 0,65 и [С0г]=0,35, молярная концентрация ацетата будет составлять около Ю- . Хотя концентрация при устойчивом равновесии ацетата намного больше в анаэробных условиях, чем в аэробных, в обоих случаях концентрация ощутима. Для других органических веществ получены аналогичные результаты расчетов. [c.98]

Б. Что верно, то верно. Совершенно очевидно, что в дальнейшем тазсие эксперименты следует проводить в более сложных условиях — это относится н к исходным реагентам, и к числу используемых фаз. Кроме газовой фазы, можно было бы также исследовать в той же системе водную и твердую фазы тем самым мы воссоздали бы весь комплекс процессов, предположительно протекавших в каких-то определенных местах на поверхности первобытной Земли. Была выдвинута идея — воспроизвести в искусственной системе условия, существовавшие на первобытных морских побережьях [131. В этой системе должна присутствовать твердая фаза, состоящая из песка, н водная фаза с большим количеством растворенных ионов система должна быть снабжена источником ультрафиолетового света, а также нркспособлепиями для имитации морских приливов и отливов и суточного цикла освещенности (смена дня и ночи). Через некоторое время после того, как система начнет действовать, ее можно исследовать на предмет обнаружения интересных в биологическом отношении соединений и структур. Мы уже говорили (гл. VI), что, имитируя приливы и отливы, удается наблюдать образование и усложнение структур, напомннаюнтих клетку (микросфер). Следует упомянуть еще об одном важном моменте. Во всех проводившихся до сих пор экспериментах, моделирующ,их процессы, протекавшие в примитивной атмосфере, исходные газы в конце концов расходуются и система достигает состояния устойчивого равновесия или по крайней мере стационарного состояния. Однако на первобытной Земле условия срсды, вероятно, непрерывно менялись, и это обстоятельство пока не принималось в расчет. [c.329]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология