Сколько углерода усваивается растениями при потреблении кукурузой около 1 т углекислого газа ежедневно на площади

Sofiya

24

Для начала рассмотрим химический процесс фотосинтеза, который является основным способом, с помощью которого растения усваивают углерод.

Фотосинтез происходит в хлоропластах растительных клеток, где растение использует энергию света для превращения углекислого газа (CO2) и воды (H2O) в глюкозу (C6H12O6) и кислород (O2).

Уравнение реакции фотосинтеза можно записать следующим образом:
6CO2 + 6H2O + световая энергия → C6H12O6 + 6O2

Теперь рассмотрим задачу. Мы знаем, что 1 тонна (1000 кг) углекислого газа (CO2) усваивается растениями ежедневно на площади, которую мы обозначим как S. Наша задача состоит в том, чтобы определить, сколько углерода усваивается растениями при таких условиях.

Итак, чтобы решить эту задачу, нам нужно знать молярную массу углерода и применить соотношение между массой и количеством вещества.

Молярная масса углерода (C) равна 12,01 г/моль. Соответственно, массовая доля углерода (C) в глюкозе (C6H12O6) составляет 72,73% (или 0,7273).

Теперь приступим к расчетам. Предположим, что растения на площади S усваивают 1 т углекислого газа (CO2) ежедневно. Мы должны перевести массу CO2 в количество вещества CO2 с помощью молярной массы.

Масса CO2 = 1000 кг = 1000000 г
Количество вещества CO2 = масса CO2 / молярная масса CO2

Количество вещества CO2 = 1000000 г / (12,01 г/моль + 2 * 16,00 г/моль) = 1000000 г / 44,01 г/моль

Теперь, чтобы определить количество вещества углерода (C), усваиваемого растениями, мы должны умножить количество вещества CO2 на мольное соотношение между углеродом и CO2.

Уравнение показывает, что каждая молекула CO2 содержит 1 молекулу углерода.

Количество вещества углерода (C) = количество вещества CO2

Таким образом, количество вещества углерода (C) = 1000000 г / 44,01 г/моль

Теперь, чтобы определить массу углерода, мы умножаем количество вещества углерода на его молярную массу.

Масса углерода = количество вещества углерода * молярная масса углерода

Масса углерода = (1000000 г / 44,01 г/моль) * 12,01 г/моль

Или в более удобной форме:

Масса углерода = 1000000 г * 12,01 г / 44,01 г

Таким образом, масса углерода, усваиваемая растениями при потреблении 1 тонны углекислого газа ежедневно на площади S, равна результату вычислений, полученному по формуле выше. Вставим значения и получим ответ. Ответ округлим до двух знаков после запятой:

Масса углерода = 1000000 г * 12,01 г / 44,01 г = 272813,88 г = 272813,88 кг

Таким образом, при данных условиях растения усваивают около 272813,88 кг углерода ежедневно.