Конкурсная исследовательская работа: «Наш дом – Земля». Номинация: «Экология и физика» Тема: «Автомобиль - «друг» или «враг» человека».

МОУ Шатковская СОШ № 1

р.п. Шатки

Конкурсная исследовательская работа: «Наш дом – Земля».

Номинация: «Экология и физика»

Тема: «Автомобиль - «друг» или «враг» человека».

Выполнил: ученик 9 в класса Костюнин Михаил.

Руководитель: учитель физики Крюкова Е.Б.

2014 г.

Содержание.

1. Цели и задачи............................................................................................3 стр.

2. Введение....................................................................................................4 стр.

3. Теоретическая часть.................................................................................5 стр.

4. Практическая часть...................................................................................6 стр.

5. Выводы.......................................................................................................7 стр.

6. Заключение................................................................................................ 7 стр.

7. Литература.................................................................................................8 стр.

- 2-

Цель:

- провести анализ количественного выброса выхлопных газов в атмосферу, в      

  р.п. Шатки  зависимости от количества проезжающих автомобилей.

Задачи:

- пронаблюдать и измерить приблизительное число автомобилей    

   проезжающих за определенное время через р.п. Шатки;

- вычислить приблизительно, количество  выхлопных газов попадающих в атмосферу от проезжающих автомобилей,

- Объектом  исследований: являются автомобили, выхлопные газы и окружающая атмосфера.

- Предмет исследования: содержание выхлопных примесей отработавших газов автомобилей.

- 3 -

Введение.

Я неоднократно слышал от родителей, учителей, людей старших поколений, что 25-30 лет назад в Шатках было очень мало машин, воздух был намного чище, зеленых насаждений было больше, именно это заинтересовало меня и заставило задуматься над тем, что происходит вокруг меня.

В определенные часы перейти основную автодорогу  вне пешеходного перехода или светофора становится все сложнее, учитывая, что на некоторых отрезках дороги пешеходные переходы просто отсутствуют, приходится достаточно долго ждать, когда в потоке машин образуется промежуток. Анализируя эту ситуацию, мне захотелось провести анализ зависимости количества выбрасываемых выхлопных газов  автомобилей от их количества.

Для проведения эксперимента я решил подсчитать количество машин проходящих через р.п. Шатки за определенное время и подсчитать, приблизительно, сколько отработанных газов они выбрасывают в атмосферу.

- 4 -

Теоретическая часть.

Загрязнение воздуха вредными выбросами автомобилей в начале ХХI века стало одной из глобальных экологических проблем. Путь ее решения только один - автомобиль должен стать экологически чистым. Важное место здесь принадлежит системам нейтрализации, способным в несколько раз снизить токсичность выхлопных газов. Всего в отработавших газах обнаружено около 280 компонентов. По своим химическим свойствам, характеру воздействия на организм человека вещества, содержащиеся в отработавших газах, подразделяются на несколько групп (Таблица 1. Приложение 1):

1. Нетоксичные: азот, кислород, водород, водяные пары, а также диоксид углерода; 2. Токсичные: оксид углерода, оксиды азота, многочисленная группа углеводородов, альдегиды, сажа. Причем сажа сама по себе нетоксична, но она адсорбирует на поверхности частиц канцерогенные полициклические углеводороды, в том числе наиболее вредный и токсичный бензапирен. При сгорании сернистых топлив образуются неорганические газы - диоксиды серы и сероводород. Токсичные компоненты составляют 0,2-5% от объема отработавших газов, в зависимости от типа двигателя и режима его работы. За долгое время существования проблемы автомобильных выбросов и загрязнения ими атмосферного воздуха было разработано множество методов и способов, позволяющих уменьшить количества выхлопов или снизить их токсичность. Современные нормы токсичности отработавших газов легкового автомобиля. (Таблица1.1. Приложение 1). Определение токсичности выбросов ОГ автомобилей проводят в соответствии со стандартом и оценивают по нормам предельного содержания. Нормы устанавливаются в зависимости от весовой категории автомобиля или рабочего объема (литража) двигателя. Нормы выбросов токсичных компонентов в зависимости от массы транспортного средства. (Таблица 1.2. Приложение 1) Выбросы отработанных газов (ОГ) зависят о марки автомобиля (Таблица 2.2. Приложение 1). Отработанные газы оказывают токсическое действие на организм человека (Таблица 3.1 Приложение 1).Количество отработанных газов автомобилей. В основном определяется массовым расходом топлива автомобилями. Расход по расстоянию нормируется и обычно указывается производителями (одна из потребительских характеристик). В отношении суммарного объема выходящих из глушителя выхлопных газов приблизительно можно ориентироваться на такую цифру — один килограмм сжигаемого бензина приводит к образованию примерно 16 килограммов смеси различных газов.

- 5 –

Практическая часть исследования.

Я провел следующие наблюдения: в определенное время я посчитал, какое количество различных автомобилей проезжает мимо меня по центральной дороге нашего поселка за 5 мин.  Данные полученные при наблюдении я зафиксировал и представил в виде таблицы и посчитал количество выбросов отработанных газов  г/мин для каждого автомобиля.

Затем сделал вычисления расхода  топлива для одного автомобиля каждой марки с учетом его движения через весь поселок.

Протяженность Шатков: около7 км = 7000 м

Расход топлива среднего  отечественного автомобиля на 100 км: 9,0 л

Расход топлива среднего иностранного автомобиля на 100 км: 12,0 л

Расход топлива среднего грузового автомобиля на 100 км: 20,0 л

Средняя скорость движения автомобилей по Шаткам 50 км/ч = 14 м/с

При движении по Шаткам автомобили расходуют топлива:

Отечественный автомобиль: 9 л : 100 км ×7км = 0,63 л;

Иностранный легковой автомобиль: 12 л : 100 км × 7 км = 0,84 л;

Грузовой автомобиль: 20 л : 100 км × 7 км = 1, 4 л

Среднее время движения автомобиля по Шаткам со скоростью 50 км/ч – 8-9 мин.

Количество выбросов вредных веществ каждой марки автомобилей за 9 мин.

Итоговая цифра говорит о том что, каждую минуту в атмосферу поселка Шатки выбрасывается 2279,6 г вредных веществ в качестве отработанных газов.

- 6 –

 Вывод: цифры полученные при наблюдении и вычислении говорят о том, что  экологическая обстановка в Шатках действительно очень тяжелая, учитывая, что число автомобилей растет, но учитывать нужно и то, что за последние годы вдоль дорог нашего поселка было вырублено большое количество деревьев, можно согласиться с тем, что причина вырубки обоснованна, да, деревья старые, при сильных ветрах они представляли реальную угрозу, но они естественным образом очищали воздух, которым мы дышим, а замены им не было сделано.

        Заключение.

Проведенные исследования, конечно, имеют большую погрешность измерения, многие цифры округлялись и брались приближенные значения, но результаты тем не менее, говорят о том что проблема загрязнения атмосферы, того воздуха, которым мы дышим,  действительно  существует. Можно было продолжить мои подсчеты, и высчитать, сколько вредных выбросов в атмосферу происходит за один час, сутки, неделю, месяц, год и т.д. Я думаю, полученные цифры будут очень страшны.

Современный человек не может прожить без автомобиля, потому что растет темп самой жизни, нужно многое сделать, все успеть, то есть отказаться от автомобилей нельзя, они действительно помощники человека.

Но нужно задуматься и начать все – таки принимать меры, для улучшения экологической обстановки, а начать можно с восстановления «зеленой» защиты.

- 7 -

Используемая литература и интернет ресурсы.

1.Справочник по физике и технике. Авт. Енохович Е.С. Изд-во Просвещение 1989 г.

2 . «Физика 7» Авт. Перышкин Изд-во «Дрофа» 2008 г.

http://ru.wikipedia.org/wiki

http://knowledge.allbest.ru/ecology

- 8 -