جواب با هم بیاندیشیم صفحه 66 شیمی دهم

پاسخ و توضیح تمرین با هم بیندیشیم صفحه 66 شیمی دهم این تمرین به شما اهمیت **منابع تولید انرژی** و تأثیر آن‌ها بر **محیط زیست** (انتشار گازهای گلخانه‌ای) را نشان می‌دهد. میزان انتشار $\mathbf{CO_2}$ به نوع سوخت مصرفی در نیروگاه‌ها وابسته است. --- ## آ) تکمیل جدول **داده:** برق مصرفی سالانه ($\mathbf{y}$) برابر با $\mathbf{4800 \text{ کیلووات ساعت}}$ است. ### ستون 3: $\mathbf{CO_2}$ تولید شده در سال ($athbf{kg}$) | منبع تولید برق | مقدار کربن دی‌اکسید تولید شده در سال ($athbf{kg}$) | | :---: | :---: | | **زغال سنگ** | $\mathbf{0.9 \times 4800 = 4320 \text{ kg}}$ | | **نفت خام** | $\mathbf{0.7 \times 4800 = 3360 \text{ kg}}$ | | **گاز طبیعی** | $\mathbf{0.36 \times 4800 = 1728 \text{ kg}}$ | | **باد** | $\mathbf{0.01 \times 4800 = 48 \text{ kg}}$ | | **گرمای زمین** | $\mathbf{0.03 \times 4800 = 144 \text{ kg}}$ | | **انرژی خورشید** | $\mathbf{0.05 \times 4800 = 240 \text{ kg}}$ | ### ستون 4: $\mathbf{CO_2}$ تولید شده در ماه ($athbf{kg}$) برای این ستون، کافی است مقدار سالانه (ستون 3) را بر $\mathbf{12}$ (ماه) تقسیم کنیم: | منبع تولید برق | مقدار کربن دی‌اکسید تولید شده در ماه ($athbf{kg}$) | | :---: | :---: | | **زغال سنگ** | $\mathbf{4320 / 12 = 360 \text{ kg}}$ | | **نفت خام** | $\mathbf{3360 / 12 = 280 \text{ kg}}$ | | **گاز طبیعی** | $\mathbf{1728 / 12 = 144 \text{ kg}}$ | | **باد** | $\mathbf{48 / 12 = 4 \text{ kg}}$ | | **گرمای زمین** | $\mathbf{144 / 12 = 12 \text{ kg}}$ | | **انرژی خورشید** | $\mathbf{240 / 12 = 20 \text{ kg}}$ | ### ستون 5: شمار درخت لازم برای پاک‌سازی هواکره برای تکمیل این ستون، به **داده‌ای در مورد میزان جذب $\mathbf{CO_2}$ توسط یک درخت در سال** نیاز داریم که در متن سوال داده نشده است. با این حال، می‌توانیم نتیجه بگیریم که **تعداد درخت‌های لازم** مستقیماً با **مقدار $\mathbf{CO_2}$ تولید شده در سال** (ستون 3) **متناسب** است. | منبع تولید برق | شمار درخت لازم (کیلوگرم) | | :---: | :---: | | **زغال سنگ** | $\mathbf{بالاترین \text{ نیاز}}$ (متناسب با $\mathbf{4320 \text{ kg}}$) | | **نفت خام** | $\mathbf{\text{نیاز بالا}}$ (متناسب با $\mathbf{3360 \text{ kg}}$) | | **گاز طبیعی** | $\mathbf{\text{نیاز متوسط}}$ (متناسب با $\mathbf{1728 \text{ kg}}$) | | **باد** | $\mathbf{\text{کمترین نیاز}}$ (متناسب با $\mathbf{48 \text{ kg}}$) | **نکته:** هرچه $\mathbf{CO_2}$ بیشتری تولید شود، درختان بیشتری برای خنثی کردن آن (از طریق $\mathbf{\text{فتوسنتز}}$) نیاز است. --- ## ب) بیشترین تولید $\mathbf{CO_2}$ (منابع آلاینده) با توجه به محاسبات ستون 3، استفاده از **زغال سنگ** به ازای هر کیلووات ساعت برق، **بیشترین مقدار کربن دی‌اکسید** ($athbf{4320 \text{ kg}}$) را تولید می‌کند. **چرا؟** زغال سنگ نسبت به نفت و گاز طبیعی، **نسبت کربن به هیدروژن بالاتری** دارد و بنابراین هنگام سوختن، به ازای هر واحد انرژی تولید شده، $\mathbf{CO_2}$ بیشتری تولید می‌کند. --- ## پ) تفاوت میزان $\mathbf{CO_2}$ تولید شده از منابع گوناگون میزان $\mathbf{CO_2}$ تولید شده از منابع گوناگون انرژی به دلیل **ترکیب شیمیایی** و **فرآیند تبدیل انرژی** آن‌ها با هم تفاوت دارد: 1. **سوخت‌های فسیلی (زغال سنگ، نفت، گاز):** $\mathbf{CO_2}$ را از طریق **احتراق (سوختن)** آزاد می‌کنند. میزان $\mathbf{CO_2}$ به **نسبت کربن به هیدروژن** در سوخت بستگی دارد. $\mathbf{\text{گاز طبیعی}}$ ($athbf{CH_4}$) بیشترین هیدروژن و کمترین کربن را دارد، بنابراین $\mathbf{CO_2}$ کمتری تولید می‌کند. در مقابل، $\mathbf{\text{زغال سنگ}}$ کربن بیشتری دارد و $\mathbf{CO_2}$ بیشتری آزاد می‌کند. 2. **منابع تجدیدپذیر (باد، گرمای زمین، خورشید):** این منابع **مستقیماً از طریق احتراق سوخت**، برق تولید نمی‌کنند. $\mathbf{CO_2}$ ناچیز تولید شده، مربوط به **فرآیند ساخت و نگهداری تجهیزات** (مانند توربین بادی یا پنل خورشیدی) است، نه فرآیند تولید برق. به همین دلیل، میزان $\mathbf{CO_2}$ آن‌ها بسیار کمتر است. 🌱