1. Międzynarodowy ukł. jednostek SI. Wielkości podst. i uzupeł.
Międzynarodowy Układ Jednostek Miar został zatwierdzony w 1960r. przez Generalną Konferencję Miar. Układ SI obejmuje:- podst. jednostki miar: długość, masa, czas, natężenie prądu elektr., temp., światłość, liczność materii
- uzupełniające jednostki miar: kąt płaski, kąt bryłowy, - pochodne jednostki miar
Wielkośći Jednostka miary: Długość- Metr (m), Masa- Kilogram (kg), Czas- Sekunda (s), Prąd elektr.- Amper (A), Temperatura- Kelwin (K), Liczność materii- Mol (mol), Światłość- Kandela (Cd),
Uzupełniające jednostki i Jednostka miary: Kąt płaski- Radian (rad), Kąt bryłowy- Stera dian (sr)
Metr- jest to długość drogi, którą światło przebywa w próżni w czasie 1/299792458 s Kg- jest to masa międzynarodowego wzorca tej jednostki masy przechowywanego w Międzynarodowym Biurze Miar w Sevres Sekunda- to czas równy 9192631770 okresów promieniowania odpowiadającego przejściu między dwoma nadsubtelnymi(?) poziomami stanu podst. atomu cezu 133CsAmper- jest to prąd elektr. nie zmieniający się, który płynąc w dwóch przewodach równoległych, prostoliniowych, nieskończenie długich, o przekroju kołowym, znikomo małym, umieszczonych w próżni w odległości 1m od siebie, wywołuje między tymi przewodami siłę 2x10-7N na każdy metr długościKelwin- to 1/273,16 temperatury termodynamicznej punktu potrójnego wodyMol- ilość materii występująca, gdy liczba cząsteczek jest równa liczbie atomów zawartych w masie 0,012 kg 12CKandela- to światłość, jaką ma w określonym kierunku źródło emitujące promieniowanie monochromatyczne o częstotliwości 540x1012Hz, którego natężenie w tym kierunku jest równe 1/683 W/śrRadian- to kąt płaski, zawarty między dwoma promieniami koła, wycinającymi z jego okręgu łuk o dł. Równej promieniowi tego kołaSteradian- to kąt bryłowy o wierzchołku w środku kuli, wycinający z jej powierzchni część równą powierzchni kwadratu o boku równym promieniowi tej kuli
Podjednostki w ukł. SI
-deka (da) 101 decy- (d) 10-1 -hekto- (h) 102 centy- (c) 10-2-kilo (k) 103 mili- (m) 10-3
-mega- (M) 106 mikro- (?) 10-6-giga- (G) 109 nano- (n) 10-9-tera- (T) 1012 piko- (p) 10-12
-peta- (P) 1015 femo- (f) 10-15-eksa- (E) 1018 atto- (a) 10-18-zetta- (Z) 1021 zepto- (z) 10-21
-jotta- (Y) 10 24 jokto- (y) 10-24
2. Bilans energetyczny liściaEnergia pobrana: - absorpcja promieniowania słonecznego
- absorpcja promieniowania z otoczenia roślinyEnergia oddana:- wysyłanie promieniowania podczerwonego
- przewodzenie energii cieplnej- konwekcja energii cieplnej- strata energii podczas parowaniaEnergia zatrzymana:
- w postaci fotosyntezy- inne procesy metaboliczne 1% promieniowania słonecznego zatrzymuje roślina. Energia pobrana= Energia oddana.Bilans energii bezpośrednio absorbowanej przez liść:a(Is+Ia+Ich)+ar(Is+Ia+Ich)=a(Ir)I
a – współczynnik absorpcji I – promieniowanie całkowite, I*r – frakcja odbijana przez otoczenie w kierunku liścia
r- promieniowanie odbite od powierzchni gleby, Is – prom. Słoneczne Ia – prom. Górnych warstw atmosfery
Ich – prom. Przechodzące przez chmury
Promieniowanie podczerwone absorbowane przez liść
Isr= airƠ[(To)4+(Ta)4]T0 – temp. Otoczenia liścia Ta – temp. Górnych warstw atmosfery air – współczynnik absorpcji promieniowania podczerwonego Ơ – stała Stefana – Boltzmana
Promieniowanie podczerwone emitowane przez roślinę:
Iiro = eirƠ(Tl)4 e – współczynnik emisji Tl – temperatura liścia
Różnica miedzy promieniowaniem pobranym i wyemitowanym przez jednostkę powierzchni liscia
A(1+r)I+airƠ[(T0)4 +(Ta)4]-2eirƠ(Tl)4=Iw
Iw - część energii która może być oddana wskutek zjawiska przewodzenia, konwekcji, parowania
Czynniki determinujące temperaturę liścia:-osłonięcie liścia,- chmury (w noc bezchmurną Ta=243K, w noc pochmurną 274K),- intensywność transpiracji- temperatura otoczenia,- strumień energii promieniowania,- ciepło przewodzenia w jednostce czasu przez powierzchnię,- rodzaj promieniowania- wielkość liści
3. Budowa koloidu glebowego( jądra)Warstwy:-Jądro -warstwa adsorpcyjna-warstwa dyfuzyjna. Cząsteczka koloidu mineralnego zawierająca jądro mający ładunek elektryczny danej substancji-dodatni lub ujemny,przeważająća część ma ładunek ujemny. Na ich powierzchni gromadzą się roztwory jony o znaku przeciwnym-kationy.Są przyciągane przez jądro koloidu i tworzy wokół niego nieruchomą warstwę absorpcyjną. Absorbowane przez glebę jony mogą się wymieniać z jonami wg prawa chemicznego.4. Fotometria widzialna
Fotometria - dział optyki zajmujący się ilościowym opisem światła jako procesu przenoszenia energii. Wielkości fizyczne wprowadzane w tym celu, tzn. stanowiące język fotometrii, nazywa się wielkościami fotometrycznymi. Fotometria zajmuje się także metodą pomiarów wielkości fotometrycznych. Rozróżnia się fotometrię energetyczną (obiektywną) i fotometrię wizualną (świetlną, porównawczą). Fotometria energetyczna zajmuje się całym zakresem widma fal elektromagnetycznych, a fotometria wizualna tylko jego częścią widzialną.Fotometria wizualna traktuje światło jako proces przenoszenia energii nie z punktu widzenia obiektywnych relacji energetycznych, ale z punktu widzenia oka ludzkiego. Innymi słowy, dla fotometrii wizualnej, nie jest interesująca całkowita energia promieniowania, lecz tylko ta jej część, która odpowiada relacji oka. Fotometria wizualna zajmuje się więc tylko światłem widzialnym, badając ilościowo raczej subiektywnie wrażenia, jakie doznaje oko ludzkie pod wpływem światła. Wielkością fotometryczną, zarówno w fotometrii energetycznej jak i wizualnej, jest natężenie oświetlenia (Een i Evis), które w fotometrii wizualnej informuje o jasności oświetlonej powierzchni, natomiast w fotometrii energetycznej informuje o całkowitej energii promieniowania padającej na daną powierzchnię w ciągu jednej sekundy. Nie informuje o jasności tej powierzchni, gdyż padające promieniowanie może leżeć w podczerwieni lub w ultrafiolecie, a więc nie daje żadnych wizualnych efektów.
5. Promieniowanie widzialne zakres, powstawanie, właściwości fal
Światło widzialne jest to promieniowanie elektromagnetyczne o dł. fali w zakresie od ok. 400nm do ok. 700nm. Promieniowanie elektromagnetyczne o tym zakresie dł. fali i odpowiadających im kwantach energii jest rejestrowane przez ludzkie oko. Światło widzialne zarówno ze względu na zakres długości fali jak i wielkości energii kwantów stanowi bardzo wysoki wycinek widma fal elektromagnetycznych występujących w przyrodzie.
6.Okres połowicznego rozpadu Izotopy promieniotwórcze charakteryzuje czas połowicznego rozpadu, tj. średni czas, po którym połowa jąder danego pierwiastka (izotopu) ulegnie przemianie. Czas połowicznego rozpadu nie zależy od otoczenia chemicznego atomu izotopu
7. Obieg wody w roślinie i w glebieMechanizm bierny opiera się na sile ssącej liści powstaje na skutek transpiracji czyli parowania wody z liści. Wprowadzenie wody z powierzchniowej warstwy komórek liści powoduje zmniejszenie ich potencjału wody i turgoru a tym samym warst siły ssącej. Na miejsce wytranspirowanej wody podciągania są następne cząsteczki. Miejscem działania mechanizmu aktywnego pobierania i transportu wody jest korzeń. W czynniku aktywnego pobierania jonów przez komórki powstaje gradient stężeń i nieustannie utrzymywane są wysokie siły ssące. Woda przenika z gleby do komórek ryzo dermy i dalej w poprzek korzenia aż do naczyń i cewek powoduje wzrost ciśnienia w elementach przewodzących które podnosi w nich poziom wody.
Przepływ wody w roślinie (zawsze od potencjału wyższego do niższego)Korzenie(włośniki)martwatkanka przewodząca(naczynia,cewki)łodygaliście.Potencjał wody w glebie(największy)potencjał wody w roślinie(niższy)potencjał wody w atmosferze(najniższy).Gradient stężenia jonów powoduje bierne pobieranie wody przez korzeń niezależnie od transpiracji= PARCIE KORZENIOWE
Szybkość pobierania i transportu wody zależy od:1.Czynniki zewnętrzne -zaw.wody w glebie-stężenie roztworu glebowego-temp. i napowietrzenie gleby-susza fizjologiczna2. Czynniki wewnętrzne-intensywność metabolizmu która zależy od stadium rozwojowego rośliny i wzrostu i wieku rośliny.
8. Skutki dziury ozonowej jak powstaje jak można ją zlikwidować
Wiązania atomowe są niszczone w czasie fosfolizy wywołanej przez promieniowanie słoneczne aby rozbić wiązanie O2 energia promieniowania słonecznego musi być wyższa (λ<240nm) niż w przypadku ozonu O2+hv O+O, O+O2+M=O3+M Niszczenie ozonu: O3+O33O2 , O+O32O2 Niszczenie ozonu przez rodniki (U,NO,OH) Cl+O3ClO+O2 , ClO+OCl+O2. Wydajność tworzenia ozonu zależy od: dostępności tlenu, zmian temp. w stratosferze, występowania związków chemicznych i pyłów wulkanicznych.Dziura ozonowa- zjawisko spadku stężenia ozonu w stratosferze atmosfery ziemskiej występuje głównie w obszarach podbiegunowych. W czasie nocy polarnej duże obszary podbiegunowe znajdują się w półmroku albo są całkowicie nieoświetlone przez słońce, dlatego wytwarzanie ozonu w tym obszarze ulega redukcji po raz pierwszy zaobserwowano dziurę ozonową w 1985 roku nad Antarktydą.11. Słońce ciało doskonale czarne Ciało doskonale czarne- pojęcie stosowane w fizyce dla określenia ciała pochłaniającego całkowicie promieniowanie elektomagnet., niezależnie od temp. tego ciała, kąta padania i widma padającego promieniowania. Współczynnik pochłaniania dla takiego ciała jest równy jedności dla dowolnej dł. fali. Ciało doskonale czarne nie istnieje w rzeczywistości.Zdolność emisyjna ciała doskonale czarnego będącego w równowadze termodynam. zależy wyłącznie od jego temp.Zdolność absorpcyjna- stosunek energii zaabsorbowanej przez dane ciało do energii padającej na to ciało
12. Prawo Wiena i Boltzmana
Prawo Stefana-Boltzmana opisuje całkowitą moc wypromieniowaną przez ciało doskonale czarne w danej temp. Φ = σT4 [W/m2]; Φ-strumień energii wypromieniowanej w kierunku prostopadłym do powierzchni ciała; σ-stała Stefana-Boltzmana; T-temp. w skali KelwinaPrawo Wiena opisuje promieniowanie elektomagnet. emitowane przez ciało doskonale czarne
13. Od czego zależy temperatura liścia
Czynniki determinujące temperaturę liścia:-osłonięcie liścia,- chmury (w noc bezchmurną Ta=243K, w noc pochmurną 274K),- intensywność transpiracji- temperatura otoczenia,- strumień energii promieniowania,- ciepło przewodzenia w jednostce czasu przez powierzchnię,- rodzaj promieniowania- wielkość liści
14. Pozytywne skutki promieniowania jądrowego
1.Niszczące działanie promieniowania jądrowego jest wykorzystywane w terapii nowotworowej i innych chorób.
2.Izotopy promieniotwórcze znalazły liczne zastosowanie w badaniach naukowych, technice, przemyśle, medycynie, i wielu innych dziedzinach ludzkiego działania.3.Budując elektrownie jądrowe, które nie produkują popiołów itp. nie zanieczyszczamy środowiska.4.Mniejsze koszty wytwarzania energii5.Za pomocą promieniotwórczego wodoru 1H, zwanego trytem, można śledzić wędrówkę wody podziemnej, co ma duże znaczenie w kopalniach.6.Za pomocą radioizotopu można na przykład badać ścieralność opon samochodowych.7.Utrwalana radiacyjnie żywność może być napromieniana w trwałym opakowaniu, co skutecznie
zapobiega jej wtórnemu skażeniu.8.Promieniowanie używane jest w kuchenkach mikrofalowych.9.Promieniowanie Rentgena pozwala nam zobaczyć, np. złamaną rękę.10.Reaktory jądrowe używane są jako źródła napędu statków i okrętów.11.Promieniotwórczość wykorzystuje się także do wykrywaczy dymu.
15 Jednostki fotometrii elektronowej
Lumen (lm) jest to strumień świetlny wysyłany w kącie bryłowym 1 sr (steradian) przez punktowe źródło światła o światłości (natężeniu źródła światła) 1 cd (kandela). 1 lm = 1 cd . 1 sr
Z kolei kandela jest jedną z siedmiu jednostek podstawowych układu SI. Kandela (cd) jest to światłość, jaką ma w określonym kierunku źródło emitujące promieniowanie monochromatyczne o częstotliwości 540* 1012 Hz i którego natężenie w tym kierunku jest równe 1/683 (W/sr) .
Luks (Ix) jest to natężenie oświetlenia wytworzone przez strumień świetlny jednego lumena (l lm), równomiernie rozłożony na powierzchni 1 m2. 11x= 1lm/1m2.
16 Wymiana ciepła roślina a otoczenie
Dobowe zmiany potencjału wody-Potencjał wody w układzie gleba-roślina-atmosfera podlega cyklicznym zmianom dobowym. W nocy, gdy aparaty szparkowe są zamknięte, potencjał wody w glebie, korzeniach i liściach jest równy zeru. Rano szparki liścia otwierają się, transpiracja usuwa wodę z liści, których potencjał ΨL obniża się. Trochę później obniża się również potencjał korzeni Ψk, ale tylko do wartości –0,3 MPa, dlatego że jest dużo wody znajduje się w glebie. Powstające w ciągu dnia zmiany zawartości wody w roślinie kompensowane są nocą. Dobowe zmiany potencjału wody stanowią konsekwencję zmian strumienia promieniowania słonecznego. Jego wzrost sprawia, że zwiększa się transpiracja, a wraz z nią zwiększa się także przepływ wody. Transpiracja obniża temperaturę liścia. Tak więc liście roślin słabo transpirujących mają zbyt wysoką temperaturę. Ale temperatura liścia podwyższa się także, gdy wilgotność gleby maleje. Temperatura liści roślin rosnących na glebach suchych jest wyższa średnio o 3 K. W roślinach przegrzanych, gdy temperatura liści przekracza wartość 313 K, następuje degradacja chlorofilu, co blokuje fotosyntezę. Z reguły rośliny ujawniają chorobę przez podwyższenie temperatury swoich liści.
17. FotosyntezaFotosynteza to proces, w którym rośliny zielone, a także niektóre bakterie są w stanie przekształcić energię słoneczną w energię chemiczną.Fotosynteza oksygeniczna – to proces syntezy prostych związków organicznych (węglowodanów), z CO2 i najczęściej wody, z równoczesnym wydzieleniem tlenu cząsteczkowego. Fotosynteza jest procesem anabolicznym, czyli z prostych substancji pobranych z otoczenia pod wpływem energii syntetyzowane są złożone związki organiczne.Proces fotosyntezy można zapisać równaniem:CO2 +2H2O+472,8 kj---(CH2O+)2+H2O Gdzie (CH2O) oznacza związek organiczny na poziomie cukru. Produktami fotosyntezy są najczęściej cukry proste, ulegające kondensacji do wielocukrów(skrobia asymilacyjna), bądź tworzy związki organiczne takie jak kwasy tłuszczowe, aminokwasy, białka i inne.
Na proces fotosyntezy składają się 2 etapy:- faza świetlna zależna od światła- faza ciemna niezależna od światła
Chloroplasty występują w komórkach mezofilu liścia, korze pierwotnej łodygi roślin zielonych i nielicznie w innych tkankach roślinnych.W stromie chloroplastu znajdują się niewielkie ilości DNA oraz tylakoidy
18. Barwniki w fotosyntezie
Barwniki uczestniczące w fotosyntezie:- chlorofil a- chlorofil b- karetonoidy- ksantofile Każdy barwnik absorbuje światło o innej długości fali. Oprócz barwników w procesie fotosyntezy uczestniczy kilkaset różnych związków chemicznych.
19. Dyfuzja cieczy wzór i opisać
Proces dyfuzji : Dyfuzja jest to zdolność przemieszania się cząsteczek danej substancji z jednego miejsca do innego w wyniku jej przypadkowych, kinetycznych drgań, mających charakter cieplny .Każdy z dwóch składników takiego układu ma własna cząsteczkową energię swobodną (tkz . potencjał chemiczny). W przypadku wzrostu temperatury zwiększa się cieplny ruch cząsteczek substancji, z zjawisko dyfuzji będzie przebiegać intensywniej i szybciej i szybciej nastąpi wyrównanie się potencjałów chemicznych obu składników w całej objętości układu.