За сколько времени в 10 листьях образуется глюкоза, если каждый лист имеет площадь 10 см² и эффективность использования

Совунья

1

Чтобы решить эту задачу, нам нужно узнать, сколько энергии поступит на каждый лист и затем поделить это на энергию, необходимую для образования одной молекулы глюкозы.

Для начала найдем энергию, поступающую на один лист. Мы знаем, что каждый квадратный сантиметр земной поверхности ежеминутно получает 2 Дж солнечной энергии. Площадь одного листа составляет 10 см², поэтому общая энергия, падающая на один лист в минуту, равна:

$2{\text{Дж/см}}^2\times 10{\text{см}}^2=20\text{Дж/мин}$.

Далее, узнаем сколько молекул глюкозы можно образовать, используя эту энергию. Для этого воспользуемся концепцией эффективности использования солнечной энергии, равной 1%. Это означает, что только 1% полученной энергии будет использоваться для образования глюкозы.

Таким образом, энергия, которая будет использоваться для образования глюкозы на одном листе в минуту, составит:

$20\text{Дж/мин}\times 0.01=0.2\text{Дж/мин}$.

Чтобы узнать, сколько времени потребуется на образование глюкозы в 10 листьях, мы должны знать энергию, которую требуется для создания одной молекулы глюкозы. Это значение составляет около 18 Дж.

Теперь мы можем найти время, необходимое для образования глюкозы в 10 листьях:

$\frac{10\times 0.2\text{Дж/мин}}{18\text{Дж}}=\frac{2\text{Дж/мин}}{18\text{Дж}}\approx 0.11\text{мин}$.

Таким образом, глюкоза образуется в 10 листьях примерно за 0.11 минуты.