З тле что это такое

ИНФОФИЗ — мой мир.

Весь мир в твоих руках — все будет так, как ты захочешь

Весь мир в твоих руках — все будет так, как ты захочешь

Как сказал.

Человек, который никогда не ошибался, никогда не пробовал сделать что-нибудь новое.

Альберт Эйнштейн

Вопросы к экзамену

Для всех групп технического профиля

Список лекций по физике за 1,2 семестр

Я учу детей тому, как надо учиться

Часто сталкиваюсь с тем, что дети не верят в то, что могут учиться и научиться, считают, что учиться очень трудно.

Урок 15. Лекция 15. Идеальный газ

Как известно, многие вещества в природе могут находиться в трех агрегатных состояниях: твердом, жидком и газообразном.

Учение о свойствах вещества в различных агрегатных состояниях основывается на представлениях об атомно-молекулярном строении материального мира. В основе молекулярно-кинетической теории строения вещества (МКТ) лежат три основных положения:

• все вещества состоят из мельчайших частиц (молекул, атомов, элементарных частиц), между которыми есть промежутки;
• частицы находятся в непрерывном тепловом движении;
• между частицами вещества существуют силы взаимодействия (притяжения и отталкивания); природа этих сил электромагнитная.

Значит, агрегатное состояние вещества зависит от взаимного расположения молекул, расстояния между ними, сил взаимодействия между ними и характера их движения.

Сильнее всего проявляется взаимодействие частиц вещества в твердом состоянии. Расстояние между молекулами примерно равно их собственным размерам. Это приводит к достаточно сильному взаимодействию, что практически лишает частицы возможности двигаться: они колеблются около некоторого положения равновесия. Они сохраняют форму и объем.

Свойства жидкостей также объясняются их строением. Частицы вещества в жидкостях взаимодействуют менее интенсивно, чем в твердых телах, и поэтому могут скачками менять свое местоположение – жидкости не сохраняют свою форму – они текучи. Жидкости сохраняют объем.

Газ представляет собой собрание молекул, беспорядочно движущихся по всем направлениям независимо друг от друга. Газы не имеют собственной формы, занимают весь предоставляемый им объем и легко сжимаются.

Существует еще одно состояние вещества – плазма. Плазма — частично или полностью ионизованный газ, в котором плотности положительных и отрицательных зарядов практически одинаковы. При достаточно сильном нагревании любое вещество испаряется, превращаясь в газ. Если увеличивать температуру и дальше, резко усилится процесс термической ионизации, т. е. молекулы газа начнут распадаться на составляющие их атомы, которые затем превращаются в ионы.

Модель идеального газа. Связь между давлением и средней кинетической энергией.

Для выяснения закономерностей, которым подчиняется поведение вещества в газообразном состоянии, рассматривается идеализированная модель реальных газов – идеальный газ. Это такой газ, молекулы которого рассматриваются как материальные точки, не взаимодействующие друг с другом на расстоянии, но взаимодействующие друг с другом и со стенками сосуда при столкновениях.

Идеальный газ – это газ, взаимодействие между молекулами которого пренебрежимо мало. (Ек>>Ер)

Идеальный газ – это модель, придуманная учеными для познания газов, которые мы наблюдаем в природе реально. Она может описывать не любой газ. Не применима, когда газ сильно сжат, когда газ переходит в жидкое состояние. Реальные газы ведут себя как идеальный, когда среднее расстояние между молекулами во много раз больше их размеров, т.е. при достаточно больших разрежениях.

Свойства идеального газа:

1. расстояние между молекулами много больше размеров молекул;
2. молекулы газа очень малы и представляют собой упругие шары;
3. силы притяжения стремятся к нулю;
4. взаимодействия между молекулами газа происходят только при соударениях, а соударения считаются абсолютно упругими;
5. молекулы этого газа двигаются беспорядочно;
6. движение молекул по законам Ньютона.

Состояние некоторой массы газообразного вещества характеризуют зависимыми друг от друга физическими величинами, называемыми параметрами состояния. К ним относятся объем V, давление p и температура T.

Объем газа обозначается V. Объем газа всегда совпадает с объемом того сосуда, который он занимает. Единица объема в СИ м 3 .

Давление – физическая величина, равная отношению силы F, действующей на элемент поверхности перпендикулярно к ней, к площади S этого элемента.

До настоящего времени употребляются внесистемные единицы давления:

техническая атмосфера 1 ат = 9,81-104 Па;

физическая атмосфера 1 атм = 1,013-105 Па;

миллиметры ртутного столба 1 мм рт. ст.= 133 Па;

1 атм = = 760 мм рт. ст. = 1013 гПа.

Как возникает давление газа? Каждая молекула газа, ударяясь о стенку сосуда, в котором она находится, в течение малого промежутка времени дей­ствует на стенку с определенной силой. В результате беспорядочных ударов о стенку сила со стороны всех молекул на единицу площади стенки быстро меняется со временем относительно некоторой (средней) величины.

Давление газа возникает в результате беспорядочных ударов молекул о стенки сосуда, в котором находится газ.

Используя модель идеального газа, можно вычислить давление газа на стенку сосуда.

В процессе взаимодействия молекулы со стенкой сосуда между ними возникают силы, подчиняющиеся третьему закону Ньютона. В результате проекция υ_x скорости молекулы, перпендикулярная стенке, изменяет свой знак на противоположный, а проекция υ_y скорости, параллельная стенке, остается неизменной.

Приборы, измеряющие давление, называют манометрами. Манометры фиксиру­ют среднюю по времени силу давления, приходящуюся на единицу площади его чувствительного элемента (мембраны) или другого приемника давления.

1. открытый – для измерения небольших давлений выше атмосферного
2. закрытый — для измерения небольших давлений ниже атмосферного, т.е. небольшого вакуума

Металлический манометр – для измерения больших давлений.

Основной его частью является изогнутая трубка А, открытый конец которой припаян к трубке В, через которую поступает газ, а закрытый – соединен со стрелкой. Газ поступает через кран и трубку В в трубку А и разгибает её. Свободный конец трубки, перемещаясь, приводит в движение передающий механизм и стрелку. Шкала градуирована в единицах давления.

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа.

Основное уравнение МКТ: давление идеального газа пропорционально произведению массы молекулы, концентрации молекул и среднему квадрату скорости движения молекул

m₀ — масса одной молекулы газа;

n = N/V – число молекул в единице объема, или концентрация молекул;

v 2 — средняя квадратичная скорость движения молекул.

Так как средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул E = m₀*v 2 /2, то домножив основное уравнение МКТ на 2, получим p = 2/3· n·(m₀· v 2 )/2 = 2/3·E·n

Давление газа равно 2/3 от средней кинетической энергии поступательного движения молекул, которые содержатся в единичном объеме газа.

Так как m₀·n = m₀·N/V = m/V = ρ, где ρ – плотность газа, то имеем p = 1/3· ρ· v 2

Объединенный газовый закон.

Макроскопические величины, однозначно характеризующие состояние газа, называют термодинамическими параметрами газа.

Важнейшими термодинамическими параметрами газа являются его объем V, давление р и температура Т.

Всякое изменение состояния газа называется термодинамическим процессом.

В любом термодинамическом процессе изменяются параметры газа, определяющие его состояние.

Соотношение между значениями тех или иных параметров в начале и конце процесса называется газовым законом.

Газовый закон, выражающий связь между всеми тремя параметрами газа называется объединенным газовым законом.

Соотношение p = nkT связывающее давление газа с его температурой и концентрацией молекул, получено для модели идеального газа, молекулы которого взаимодействуют между собой и со стенками сосуда только во время упругих столкновений. Это соотношение может быть записано в другой форме, устанавливающей связь между макроскопическими параметрами газа – объемом V, давлением p, температурой T и количеством вещества ν. Для этого нужно использовать равенства

где n – концентрация молекул, N – общее число молекул, V – объем газа

Тогда получим или

Так как при постоянной массе газа N остается неизменным, то Nk – постоянное число, значит

При постоянной массе газа произведение объема на давление, деленное на абсолютную температуру газа, есть величина одинаковая для всех состояний этой массы газа.

Уравнение, устанавливающее связь между давлением, объемом и температурой газа было получено в середине XIX века французским физиком Б. Клапейроном и часто его называют уравнением Клайперона.

Уравнение Клайперона можно записать в другой форме.

Здесь N – число молекул в сосуде, ν – количество вещества, N_А – постоянная Авогадро, m – масса газа в сосуде, M – молярная масса газа. В итоге получим:

Произведение постоянной Авогадро N_А на постоянную Больцмана k называется универсальной (молярной) газовой постоянной и обозначается буквой R.

Ее численное значение в СИ R = 8,31 Дж/моль·К

называется уравнением состояния идеального газа.

В полученной нами форме оно было впервые записано Д. И. Менделеевым. Поэтому уравнение состояния газа называется уравнением Клапейрона–Менделеева.`

Для одного моля любого газа это соотношение принимает вид: pV=RT

Установим физический смысл молярной газовой постоянной. Предположим, что в некотором цилиндре под поршнем при температуре Е находится 1 моль газа, объем которого V. Если нагреть газ изобарно (при постоянном давлении) на 1 К, то поршень поднимется на высоту Δh, а обьем газа увеличится на ΔV.

Запишем уравнение pV=RT для нагретого газа: p ( V + ΔV ) = R (T + 1)

и вычтем из этого равенства уравнение pV=RT , соответствующее состоянию газа до нагревания. Получим pΔV = R

ΔV = SΔh, где S – площадь основания цилиндра. Подставим в полученное уравнение:

pS = F – сила давления.

Получим FΔh = R, а произведение силы на перемещение поршня FΔh = А – работа по перемещению поршня, совершаемая этой силой против внешних сил при расширении газа.

Универсальная (молярная) газовая постоянная численно равна работе, которую совершает 1 моль газа при изобарном нагревании его на 1 К.

Источник

З тле что это такое

Тля — с ней нередко сталкиваются огородники и садоводы – она наносит урон растениям, вызывая снижение урожаев, и потому с нею обычно ведут непримиримую борьбу. Но всё же стоит присмотреться к этому насекомому поближе, и узнать, нет ли у него интересных особенностей, как оно вообще живёт – тем более, что и в борьбе это тоже поможет.

Происхождение вида и описание

Тля – надсемейство, относящееся к классу насекомых. Достоверно не выявлено, когда и от кого произошли насекомые – нет достаточного массива окаменелостей тех времён, чтобы выявить это. Есть только наиболее достоверные и распространённые гипотезы, но они со временем могут быть опровергнуты. Так, ранее считалось, что они произошли от многоножек, но сейчас куда более распространена точка зрения, что они наиболее близки к ракообразным и возникли либо от общего предка, либо непосредственно от ракообразных.

Самые древние ракообразные найдены в раннекембрийских отложениях возрастом более 510 миллионов лет, насекомые – лишь в слоях, образованных сотней млн лет спустя. Это делает более вероятным происхождение насекомых от ракообразных, чем от общего предка, хотя нельзя исключать, что их древнейшие останки попросту не были найдены или вовсе не сохранились.

Видео: Тля

Филогенетические реконструкции также согласуются именно с этой версией. Считается наиболее вероятным, что насекомые выделились в позднем силурийском периоде. А вот когда именно произошла тля неизвестно. Дело в том, что её ископаемые останки сохраняются очень редко, едва ли не единственный вариант – если они оказались в янтаре. Но этот способ имеет ограничения, поскольку самому древнему янтарю 120 млн. лет. В конечном итоге, таких находок слишком мало, чтобы делать выводы, но, по крайней мере, они позволяют установить время, когда тли уже точно населяли нашу планету – начало палеогенового периода.

Возможно и что они стали одним из видов, появившихся уже после мел-палеогенового вымирания, так и что они возникли существенно раньше. Анализ имеющихся данных и морфологии самих тлей не позволяет склониться к одному из этих вариантов: насекомые постоянно продолжают порождать новые формы, как развитые, так и кажущиеся примитивными.

К примеру, стрекозы и тараканообразные появились ещё в каменноугольном периоде, перепончатокрылые – в триасовом, бабочки в меловом, высшие двукрылые лишь в неогеновом, а вши в плейстоцене, то есть совсем недавно по меркам палеоантологии. Тли способны быстро меняться и приспосабливаться при появлении новых растений – этому благоприятствует их система размножения с сопутствующей ей быстрой изменчивостью поколений. В результате они образовали обширное надсемейство, включающее десять семейств и тысячи видов.

Его научное описание составил П. Латрей в 1802 году, название на латыни – Aphidoidea. Но необходимо отметить, что есть и другие варианты классификации: иногда помимо указанного выделяют ещё одно надсемейство Phylloxeroidea, а иногда два – последним становится Adelgoidea. Есть также вариант, при котором Aphidoidea становится мегасемейством, включающим в себя целый ряд надсемейств. К единой точке зрения исследователи не пришли.

Внешний вид и особенности

Фото: Как выглядит тля

По форме тело тли близко к круглому, в длину у большей части видов не больше 3 мм, хотя есть и особенно крупные, достигающие размеров вплоть до 8 мм. Форма головы трапециевидная, спереди выделяются фасеточные глаза и усики, служащие органом осязания. Зрение очень хорошее, но цвета тля при этом различает слабо, обычно только несколько оттенков. Сама может иметь разный окрас – чаще всего он зелёный, чтобы не выделяться на растении, на котором кормится, но может быть и иным: коричневым или тёмно-серым, под цвет ветвей, белым, красным. Тля имеет тонкий хоботок, при помощи которого и вытягивает соки из растений: он острый и способен проткнуть лист или стебель, чтобы можно было добраться до сока.

Тело тли прикрывает лишь мягкий и почти прозрачный панцирь – в отличие от насекомых, защищённых хитиновым покровом, она практически беззащитна при нападении хищника. Отверстия для дыхания расположены на передних сегментах. Хоть ножки у тли длинные, но перемещается она обычно с трудом и довольно медленно. Представители некоторых видов ползут по растениям, другие могут прыгать, отталкиваясь передними ногами, но проще всего тем, у которых есть крылья. Такие особи могут перелетать на довольно большие расстояния, так что их потомство быстро рассеивается по округе. Интересно, что крыльями могут обладать только самки. Тля без крыльев густо заселяет небольшую площадь, и именно с ней приходится бороться огородникам и садоводам.

Интересный факт: Тля вида Stomaphis – рекордсмен по длине хоботка. Он превышает размер самого насекомого: взрослая тля этого вида достигает 5-6 мм, а хоботок может превышать 10 мм.

Где обитает тля?

Фото: Тля в России

Она способна жить практически везде, где только есть растения. Наиболее предпочтительные для неё климатические условия царят в умеренном поясе – суровые холода насекомое не любит, но и жару также переносит с трудом. Впрочем, некоторые виды хорошо приспособились и к жизни в тропиках. В субтропической климатической зоне и вовсе наблюдается наибольшее разнообразие видов. Тля предпочитает районы со средней влажностью, одинаково недолюбливая как чрезмерно влажные, так и засушливые районы – но и в них она тоже встречается, просто реже.

Эти насекомые способны жить в самом разном окружении – в степях, лугах, полях, лесах, парках, наконец, в садах. Если лето выдаётся холодным и дождливым, тли совсем немного, но едва наступают благоприятные условия, как она стремительно размножается. Её яйца гибнут при температуре ниже 25-30 градусов, но даже в условиях севера с его холодными зимами тле удаётся выживать под снежной подстилкой, в муравейниках или других убежищах, где куда теплее, чем снаружи.

Очень часто её можно увидеть поблизости от муравейников – с их обитателями у неё складываются симбиотические отношения. Экологическая ниша тли очень широка, столкнуться с ней можно как над землёй – она забирается на растения и сосёт из них сок, так и в воздухе, и в почве – некоторые виды высасывают соки из корней.

Чем питается тля?

Фото: Насекомое тля

Она питается соками растений, причём самых разных. У некоторых видов есть особые предпочтения, но большая часть тлей может пить соки из самых разных растений, причём это касается как трав, так и кустарников, и деревьев. Атаке тли может подвергнуться едва ли любое не садовое или огородное растение, потому больше толка не от перечисления их всех, а наоборот, от списка видов, которые она не любит – даже их соседство может её отпугнуть. Из самых доступных садоводам растений в него входят чеснок, лук и далматская ромашка. Есть и другой способ борьбы с тлями – выделить на участке место специально для них и посадить туда те растения, что привлекают их больше прочих.

В результате на растерзание тлям отдаются эти растения, и предполагается, что вредители не будут отвлекаться на другие. Но для этого их нужно высаживать на отдалении, так что требуется немало места. Кроме того, следует контролировать популяцию тли и не давать ей чересчур размножаться – может потребоваться применить ядовитые химикаты. Потому иногда применяется схожий, но немного иной способ – привлекающие тлей растения высаживают кольцом вокруг тех, которые они должны защитить, а когда тля на них разведётся, выкашивают эти растения и уничтожают всю её колонию.

Особенности характера и образа жизни

Фото: Желтая тля

Большую часть жизни тля питается. С утра до вечера она может высасывать соки из растения, время от времени переползая на соседний лист, потому что в прежнем они иссякли. Она очень прожорлива, главным образом из-за того, что постоянно размножается, а для этого требуется много питательных веществ. Иногда тли вступают в отношения симбиоза с муравьями, пользуясь их любовью к сладкому. Тля вырабатывает сладкие выделения, а муравьи за это о них заботятся: переносят на другие растения, когда это требуется, охраняют, ухаживают за их яйцами и строят защищающие от непогоды укрытия.

При нападении на тлей хищников муравьи защищают их до последнего и нередко даже гибнут при этом, надеясь дождаться подхода сородичей. Чтобы такое происходило реже, тлей даже могут поселить в муравейник, где куда проще обеспечить их безопасность, но зато приходится их кормить. Сам процесс получения сладких выделений называют дойкой, потому что внешне он очень напоминает дойку коровы – муравьи массируют брюшко тли, и та выделяет порцию вязких выделений, после чего муравьи сразу же их съедают.

В сутки от одной тли так можно получить очень большое количество влаги, иногда оно сравнимо с её весом. Самые короткоживущие виды тлей погибают спустя пару дней после появления на свет, другие могут прожить несколько недель. В прохладном климате срок жизни возрастает до двух месяцев.

Интересный факт: Обработкой растений ядами или бактериальными растворами против тли стоит заниматься при ясном солнце. Если погода пасмурная, то листья скручиваются, и внутри них некоторые вредители могут выжить, а даже небольшого числа хватит, чтобы они вновь очень быстро заполонили весь участок. Поэтому же необходимо обрабатывать все площади, где поселилась тля, и лучше заранее договориться с соседями, если она есть и у них.

Социальная структура и размножение

Фото: Тля на листьях

Живут тли большими колониями, при этом возникнуть они могут из одной особи и невероятно размножиться. Происходит это так: оплодотворённая самца откладывает яйца, чаще всего выбирая для этого незаметные и хорошо укрытые места. Кладка может оказаться рядом с корнями растений или в коре деревьев, в муравейниках. Там яйца проводят зиму, а при наступлении тепла из них появляются новые особи. Это бескрылые самки, способные к размножению при помощи партеногенеза, то есть без участия самцов. Попав в благоприятную среду, они делают это очень быстро. В следующих поколениях некоторых видов тлей самки уже появляются на свет с эмбрионами внутри, и вскоре сами производят потомство.

Это дополнительно ускоряет процесс и тля начинает размножаться в геометрической прогрессии. Самка каждую неделю может производить на свет несколько десятков личинок, а те растут очень быстро и начинают размножаться спустя 2-3 дня после появления на свет для короткоживущих видов, либо 1-2 недели для долгоживущих. Всё это время появляются исключительно бескрылые самки. Но если колония тлей чрезмерно разрастается, и ей начинает не хватать питания в округе, начинают рождаться крылатые самки. Они улетают из колонии и основывают новые, всё так же размножаясь партеногенезом. Такая самка способна улететь на 20-30 километров.

Некоторые виды двудомные: до появления крылатых самок они живут на одних растениях, после этого перестают на них размножаться, и переселяются на другие. Наконец, осенью вновь возвращаются на исходное место. За весну и лето успевает смениться 10-20 поколений тли, и если с ней не бороться, то с каждым разом её становится на порядок больше. Наконец, когда погода ухудшается с наступлением осени, появляются самцы и самки, способные размножаться половым путём. В этом случае происходит оплодотворение, и на свет не появятся личинки, как прежде, а будет сделана кладка, способная пережить холода. Их куда меньше – всё, что требуется, произвести такие образом самок-основательниц, которые примутся размножаться партеногенезом весной, и весь процесс начнётся заново.

Естественные враги тли

Фото: Как выглядит тля

Питаются тлей насекомые и птицы. Из насекомых это:

Из всех перечисленных самые безвредные для сада, и при этом наиболее эффективно борющиеся с тлёй – златоглазки и божьи коровки. Для тех и других она может стать основным источником питания, а яйца этих насекомых можно купить в специализированных магазинах. После того, как из них выведется популяция, о тле можно будет забыть. Также помогают и привлекающие этих насекомых растения: зонтичные, бобовые и пряные. Например, обыкновенные укроп, клевер или мята приведут их в сад. Да и при покупке яиц для разведения об этих растениях также не стоит забывать, иначе выводок может просто улететь, а тля останется. Жужелицу можно привлекать паслёновыми, мухи-журчалки слетаются на маргаритки, а для уховёрток можно ставить в саду горшки с цветами и класть в них стружку. Небольшие птицы также борются с тлями, но не так эффективны, к тому же могут и сами наносить урон садам.

Интересный факт: Паразитические осы предпочитают откладывать свои яйца в насекомых зелёного цвета, а божьи коровки чаще охотятся за красными. Тля подстраивается под них – если поблизости больше паразитических ос, то рождается красная, а если божьих коровок – зелёная.

Теперь Вы знаете как избавиться от тли на участке. Давайте же посмотрим как размножается насекомое.

Популяция и статус вида

Тлей разных видов огромное количество, их общая популяция не поддаётся подсчётам. Они живут едва ли не везде, где только могут жить люди, и паразитируют на растениях, в том числе культивируемых. Потому их статус – вредитель, которого свободно можно истреблять с применением различных средств для этого, по возможности не угрожающих другим живым организмам. И хотя тля – насекомое очень слабое и уязвимое, так что уничтожать их легко, но проблема при борьбе с ней состоит в её быстром размножении. Вторая неприятность – муравьи. Даже если кажется, что вся тля на участке уничтожена, может обнаружиться, что некоторых особей укрыли муравьи, и тогда размножатся вновь они за считанные дни.

Выделяется несколько способов борьбы с этим вредителем:

• яды – они действуют быстро и эффективно, некоторые действуют также против муравьёв. Недостаток состоит в том, что во время цветения их применение губит пчёл, есть и целый ряд других ограничений, зависящих от того, какой препарат используется – их нужно соблюдать, чтобы яд не попал в растения, употребляемые в пищу;
• бактерии, поражающие тлей. Главный плюс – полная безопасность, поскольку такие бактерии нацелены именно на тлей и приносят вред только им. Но их действие длится недолго, так что обработку придётся проводить часто;
• другие средства, такие как соседство отвращающих тлей растений, обработка посадок мылом, полынью, луковой шелухой, хвоей – могут оказаться эффективны в большей или меньшей степени, в зависимости от того, какой вид тли атаковал посадки.

Тля – уязвимое насекомое с большим количеством врагов, но всё это компенсируется быстрым размножением, из-за чего на место каждой погибшей особи приходит десяток новых. Но не стоит забывать, что тля не только вредитель, есть у неё и полезная роль: она высасывает из растений лишний сахар, что благотворно влияет на фотосинтез, а её сладкие выделения делают почву плодороднее.

Источник