Контрольная работа по «Концепция современного естествознания»

МИНИСТЕРСТВО  СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ

Федеральное государственное образовательное  учреждение высшего профессионального  образования Пермская государственная  сельскохозяйственная академия имени  академика Д.Н. Прянишникова 
 
 
 
 
 

Кафедра «Ботаники и генетики» 
 
 
 
 
 

Контрольная работа

По дисциплине «Концепция современного естествознания»

Вариант № 10 
 
 
 
 
 
 
 

                                                         Выполнила: студентка факультета  заочного

                                                         обучения по специальности «Финансы  и

                                                         кредит»

                                                         Юстова Марина Сергеевна

                                                         Шифр Фку-11-3946

                                                         Проверила: Лакина Т.П. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Пермь 2011

Содержание 

1. Биосфера, ее эволюция, пределы устойчивости…………………………3
2. Сформулируйте первое начало термодинамики…………………………6
3. Какие классы элементарных частиц Вам известны. Что лежит в

основе  классификации…………………………………………………….8

4. Поясните гипотезу «Тепловой смерти» Вселенной. Каков

Современный взгляд на эту тему………………………………………..10

5. О каких проблемах биоэтики Вам известно. Как они решаются……..12
6. Почему псевдонауки пользуются популярностью……………………...14
7. В чем заключается основной парадокс картины мира…………………16
8. Каково строение Солнечной системы…………………………………...19
9. Как соотносятся биологическое и социальное начала в человеке…….22
10. Как человек меняет среду обитания…………………………………….23

Список  используемой литературы……………………………………………..28 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Биосфера, ее эволюция, пределы  устойчивости

 

          Биосфе́ра (от др. греч. βιος —  жизнь и σφαῖρα — сфера, шар) — оболочка Земли, заселённая живыми организмами, находящаяся под их воздействием и занятая продуктами их жизнедеятельности; «пленка жизни»; глобальная экосистема Земли.

Биосфера  — оболочка Земли, заселённая живыми организмами и преобразованная  ими. Биосфера сформировалась 500 млн. лет  назад, когда на нашей планете  стали зарождаться первые организмы. Она проникает во всю гидросферу, верхнюю часть литосферы и  нижнюю часть атмосферы, то есть населяет экзосферу. Биосфера представляет собой  совокупность всех живых организмов. В ней обитает более 3.000.000 видов  растений, животных, грибов, бактерий и  насекомых. Человек тоже является частью биосферы, его деятельность превосходит  многие природные процессы и, как  сказал В. И. Вернадский-«человек становится могучей геологической силой».

          Термин «биосфера» был введён  в биологии Жаном-Батистом Ламарком  в начале XIX в., а в геологии  предложен австрийским геологом  Эдуардом Зюссом в 1875 году.

          Целостное учение о биосфере  создал биогеохимик и философ  В. И. Вернадский. Он впервые  отвёл живым организмам роль  главнейшей преобразующей силы  планеты Земля, учитывая их  деятельность не только в настоящее  время, но и в прошлом.

          Существует и другое, более широкое  определение: Биосфера — область  распространения жизни на космическом  теле. При том что существование  жизни на других космических  объектах, помимо Земли пока неизвестно, считается что биосфера может  распространяться на них в  более скрытых областях, например, в литосферных полостях или  в подлёдных океанах. Так, например, рассматривается возможность существования  жизни в океане спутника Юпитера  Европы.

Биосфера  располагается на пересечении верхней  части литосферы, нижней части атмосферы и занимает почти всю гидросферу.

           Эволюция биосферы диалектически  связана с эволюцией форм живого  вещества (организмы и их сообщества), усложнением его биохимических  функций, совершающихся на фоне  геологической истории Земли.

          В учении о биосфере выделяют следующие основные аспекты: энергетический, освещающий связь биосферно-планетарных явлений с космическими излучениями (в основном солнечными) и радиоактивными процессами в земных недрах; биогеохимический, отражающий роль живого вещества в распределении и поведении атомов (точнее их изотопов) в биосфере и её структурах; информационный, изучающий принципы организации и управления, осуществляемые в живой природе в связи с исследованием влияния живого вещества на структуру и состав биосферы; пространственно-временной, освещающий формирование и эволюцию различных структур биосферы в геологическом времени в связи с особенностями пространственно-временной организованности живого вещества в биосфере (проблемы симметрии и др.); ноосферный, изучающий глобальные эффекты воздействия человечества на структуру и химию биосферы: разработка полезных ископаемых, получение новых, отсутствовавших до того в биосфере веществ (например, чистые алюминий, железо и другие металлы), преобразование биогеоценотических структур биосферы (сведение лесов, осушение болот, распашка целинных земель, создание водохранилищ, загрязнение вод, почв и атмосферы продуктами хозяйственной деятельности, внесение удобрений, эрозия почв, лесонасаждение, строительство городов, плотин, промысловое хозяйство и т.д.).

          Пределы устойчивости

           Большинство процессов, меняющих  в течение геологического времени  лик нашей планеты, рассматривали  ранее как чисто физические, химические  или физические явления (размыв, растворение, осаждение, гидролиз  и т.п.). Биосферой В.И.Вернадский  назвал ту область нашей планеты,  в которой существует или когда-нибудь существовала жизнь и которая постоянно подвергается или подвергалась воздействию живых организмов.

          Участие каждого отдельного организма  в геологической истории Земли  ничтожно мало. Однако живых существ  на Земле бесконечно много,  они обладают высоким потенциалом  размножения, активно взаимодействуют  со средой обитания и в конечном  счете представляют в своей  совокупности особый, глобальных  масштабов фактор, преобразующий  верхние оболочки Земли.

          Значение организмов обусловлено  их разнообразием, повсеместным  распространением, длительностью существования  в истории Земли, избирательным  характером биохимической деятельности  и исключительно высокой химической  активностью по сравнению с  другими компонентами природы.

          Особой категорией является биокосное  вещество. Вернадский писал, что  оно "создается в биосфере  одновременно живыми организмами  и косными процессами, представляя  системы динамического равновесия  тех и других".Организмы в  биокосном веществе играют ведущую  роль. Биокосное вещество планеты  - это почвы, кора выветривания, все природные воды, свойства, которые  зависят от деятельности на  Земле живого вещества. Биосфера - это та область Земли, которая  может быть охвачена влиянием  живого вещества. С современных  позиций биосферу рассматривают  как наиболее крупную экосистему  планеты, поддерживающую глобальный  круговорот веществ.

         Стабильность биосферы основывается  на высоком разнообразии живых  организмов, отдельные группы которых  выполняют различные функции  в поддержании общего потока  вещества и распределении энергии,  на теснейшем переплетении и  взаимосвязи биогенных и абиогенных процессов, на согласовывнание циклов отдельных элементов и уравновешивании емкости отдельных резервуаров. В биосфере действуют сложные системы обратных связей и зависимостей.

            Как показывают исследования, по  крайней мере последние 600 млн.  лет, начиная с Кембрия, характер  основных круговоротов на Земле  существенно не менялся. Осуществлялись  фундаментальные геохимические  процессы, характерные и для современной  эпохи: накопление кислорода,  связывание инертного натрия, осаждение  кальция, образование кремнистых  сланцев, отложение железных и  марганцевых руд, сульфидных минералов,  накопление фосфора и т. д.  Менялись лишь скорости этих  процессов. По-видимому, не менялся  существенно и общий поток  атомов, вовлекаемых в живые организмы.  Есть основание считать, что  масса живого вещества оставалась  приблизительно постоянной, начиная  с карбона, т.е. биосфера с  тех пор поддерживает себя  в определенном режиме круговоротов. Стабильное состояние биосферы  обусловлено в первую очередь  деятельностью самого живого  вещества, обеспечивающего определенную  скорость фиксации солнечной  энергии и биогенной миграции  атомов. Таким образом, жизнь на  Земле сама стабилизирует условия  своего существования, что дает  ей возможность развиваться бесконечно  долго. 

2. Сформулируйте первое начало термодинамики

 

         Первое начало термодинамики  — один из трёх основных  законов термодинамики, представляет  собой закон сохранения энергии  для термодинамических систем.

          Первое начало термодинамики было сформулировано в середине XIX века в результате работ немецкого учёного Ю. Р. Майера, английского физика Дж. П. Джоуля и немецкого физика Г. Гельмгольца. Согласно первому началу термодинамики, термодинамическая система может совершать работу только за счёт своей внутренней энергии или каких-либо внешних источников энергии. Первое начало термодинамики часто формулируют как невозможность существования вечного двигателя первого рода, который совершал бы работу, не черпая энергию из какого-либо источника.

           Существует несколько эквивалентных  формулировок первого начала  термодинамики.

          В любой изолированной системе запас энергии остаётся постоянным. Это — формулировка Дж. П. Джоуля (1842 г.).

         Количество теплоты, полученное системой, идёт на изменение её внутренней энергии и совершение работы против внешних сил

         Изменение внутренней энергии системы при переходе её из одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил и количества теплоты, переданного системе, то есть, оно зависит только от начального и конечного состояния системы и не зависит от способа, которым осуществляется этот переход. Это определение особенно важно для химической термодинамики (ввиду сложности рассматриваемых процессов). Иными словами, внутренняя энергия является функцией состояния. В циклическом процессе внутренняя энергия не изменяется.

               F dU = 0

          Изменение полной энергии системы  в квазистатическом процессе  равно количеству теплоты Q, сообщённому системе, в сумме с изменением энергии, связанной с количеством вещества N при химическом потенциале μ, и работы A', совершённой над системой внешними силами и полями, за вычетом работы A, совершённой самой системой против внешних сил:

                                     ΔU = Q − A + μΔN + A'.

           Для элементарного количества теплоты δQ, элементарной работы δA и малого приращения dU внутренней энергии первый закон термодинамики имеет вид:

                                   dU = δQ − δA + μdN + δA'.