Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 18 № 428
i

Вул­ка­ны

Из­вест­но, что по мере спус­ка в недра Земли тем­пе­ра­ту­ра по­сте­пен­но по­вы­ша­ет­ся. Это об­сто­я­тель­ство и сам факт из­вер­же­ния вул­ка­на­ми жид­кой лавы не­воль­но на­тал­ки­ва­ли на мысль, что на опре­де­лен­ных глу­би­нах ве­ще­ство зем­но­го шара на­хо­дит­ся в рас­плав­лен­ном со­сто­я­нии. Од­на­ко на самом деле все не так про­сто. Од­но­вре­мен­но с по­вы­ше­ни­ем тем­пе­ра­ту­ры рас­тет дав­ле­ние в зем­ных глу­би­нах. А ведь чем боль­ше дав­ле­ние, тем выше тем­пе­ра­ту­ра плав­ле­ния (см. рис.).

Со­глас­но со­вре­мен­ным пред­став­ле­ни­ям боль­шая часть зем­ных недр со­хра­ня­ет твер­дое со­сто­я­ние. Од­на­ко ве­ще­ство асте­но­сфе­ры (обо­лоч­ка Земли от 100 км до 300 км в глу­би­ну) на­хо­дит­ся в почти рас­плав­лен­ном со­сто­я­нии. Так на­зы­ва­ют твер­дое со­сто­я­ние, ко­то­рое легко пе­ре­хо­дит в жид­кое (рас­плав­лен­ное) при не­боль­шом по­вы­ше­нии тем­пе­ра­ту­ры (про­цесс 1) или по­ни­же­нии дав­ле­ния (про­цесс 2).

Ис­точ­ни­ком пер­вич­ных рас­пла­вов магмы яв­ля­ет­ся асте­но­сфе­ра. Если в каком-то рай­о­не сни­жа­ет­ся дав­ле­ние (на­при­мер, при сме­ще­нии участ­ков ли­то­сфе­ры), то твер­дое ве­ще­ство асте­но­сфе­ры тот­час пре­вра­ща­ет­ся в жид­кий рас­плав, то есть в магму.

Но какие фи­зи­че­ские при­чи­ны при­во­дят в дей­ствие ме­ха­низм из­вер­же­ния вул­ка­на?

В магме на­ря­ду с па­ра­ми воды со­дер­жат­ся раз­лич­ные газы (уг­ле­кис­лый газ, хло­ри­стый и фто­ри­стый во­до­род, ок­си­ды серы, метан и дру­гие). Кон­цен­тра­ция рас­тво­рен­ных газов со­от­вет­ству­ет внеш­не­му дав­ле­нию. В фи­зи­ке из­ве­стен закон Генри: кон­цен­тра­ция газа, рас­тво­рен­но­го в жид­ко­сти, про­пор­ци­о­наль­на его дав­ле­нию над жид­ко­стью. Те­перь пред­ста­вим, что дав­ле­ние на глу­би­не умень­ши­лось. Газы, рас­тво­рен­ные в магме, пе­ре­хо­дят в га­зо­об­раз­ное со­сто­я­ние. Магма уве­ли­чи­ва­ет­ся в объ­е­ме, вспе­ни­ва­ет­ся и на­чи­на­ет под­ни­мать­ся вверх. По мере подъ­ема магмы дав­ле­ние па­да­ет еще боль­ше, по­это­му про­цесс вы­де­ле­ния газов уси­ли­ва­ет­ся, что, в свою оче­редь, при­во­дит к уско­ре­нию подъ­ема.

При ра­бо­те в усло­ви­ях по­вы­шен­но­го дав­ле­ния (на­при­мер, при ра­бо­те ак­ва­лан­ги­ста на глу­би­не) ткани че­ло­ве­ка по­гло­ща­ют до­пол­ни­тель­ное ко­ли­че­ство азота. Быст­ро или мед­лен­но долж­ны под­ни­мать­ся ак­ва­лан­ги­сты с глу­би­ны на по­верх­ность воды? Ответ по­яс­ни­те.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Ответ: мед­лен­но.

Объ­яс­не­ние: при пе­ре­хо­де ак­ва­лан­ги­ста с глу­би­ны на по­верх­ность в крови на­чи­на­ет вы­де­лять­ся из­бы­точ­ный азот. Подъ­ем дол­жен быть мед­лен­ным, чтоб кровь успе­ва­ла вы­ве­сти азот через лег­кие и в крови не об­ра­зо­вы­ва­лись пу­зырь­ки азота.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Пред­став­лен пра­виль­ный ответ на во­прос, и при­ве­де­но до­ста­точ­ное обос­но­ва­ние, не со­дер­жа­щее оши­бок2
Пред­став­лен пра­виль­ный ответ на по­став­лен­ный во­прос, но его обос­но­ва­ние не яв­ля­ет­ся до­ста­точ­ным, хотя со­дер­жит оба эле­мен­та пра­виль­но­го от­ве­та или ука­за­ние на фи­зи­че­ские яв­ле­ния (за­ко­ны), при­част­ные к об­суж­да­е­мо­му во­про­су.

ИЛИ

Пред­став­ле­ны кор­рект­ные рас­суж­де­ния, при­во­дя­щие к пра­виль­но­му от­ве­ту, но ответ явно не сфор­му­ли­ро­ван

1
Пред­став­ле­ны общие рас­суж­де­ния, не от­но­ся­щи­е­ся к от­ве­ту на по­став­лен­ный во­прос.

ИЛИ

Ответ на во­прос не­ве­рен не­за­ви­си­мо от того, что рас­суж­де­ния пра­виль­ны или не­вер­ны, или от­сут­ству­ют

0
Мак­си­маль­ный балл2

Раздел кодификатора ФИПИ: 1.20 Гид­ро­ста­ти­че­ское дав­ле­ние
Спрятать решение · КритерииСпрятать критерии · Помощь
1
Тип 18 № 293
i

На глу­би­не 200 м ниже уров­ня моря вода со­дер­жит при­мер­но 1,5% рас­тво­рен­но­го в ней воз­ду­ха. Воз­мож­но ли из­влечь воз­дух из воды? Ответ по­яс­ни­те.

Решение · КритерииСпрятать критерии · Помощь
2
Тип Д19 № 287
i

В каких аг­ре­гат­ных со­сто­я­ни­ях на­хо­дит­ся ве­ще­ство асте­но­сфе­ры в об­ла­стях I и II на диа­грам­ме (см. рис.)?

 

1)  I — в жид­ком, II  — в твер­дом

2)  I  — в твер­дом, II  — в жид­ком

3)  I  — в жид­ком, II  — в жид­ком

4)  I  — в твер­дом, II  — в твер­дом

Решение · Помощь
3
Тип Д20 № 288
i

Какая сила за­став­ля­ет рас­плав­лен­ную вспе­нив­шу­ю­ся магму под­ни­мать­ся вверх?

 

1)  сила тя­же­сти

2)  сила упру­го­сти

3)  сила Ар­хи­ме­да

4)  сила тре­ния

Решение · Помощь
4
Тип Д22 № 14489
i

Вы­бе­ри­те два вер­ных утвер­жде­ния, ко­то­рые со­от­вет­ству­ют со­дер­жа­нию тек­ста. За­пи­ши­те в ответ их но­ме­ра.

 

1.  В пер­вой об­ла­сти диа­грам­мы ве­ще­ство асте­но­сфе­ры на­хо­дит­ся в жид­ком со­сто­я­нии, а во вто­рой об­ла­сти  — в твер­дом.

2.  В пер­вой об­ла­сти диа­грам­мы ве­ще­ство асте­но­сфе­ры на­хо­дит­ся в твер­дом со­сто­я­нии, а во вто­рой об­ла­сти  — в жид­ком.

3.  Сила упру­го­сти за­став­ля­ет рас­плав­лен­ную вспе­нив­шу­ю­ся магму под­ни­мать­ся вверх.

4.  Сила Ар­хи­ме­да за­став­ля­ет рас­плав­лен­ную вспе­нив­шу­ю­ся магму под­ни­мать­ся вверх.

5.  Сила тре­ния за­став­ля­ет рас­плав­лен­ную вспе­нив­шу­ю­ся магму под­ни­мать­ся вверх.

Решение · Помощь


О про­ек­те · Ре­дак­ция · Пра­во­вая ин­фор­ма­ция · О ре­кла­ме
© Гущин Д. Д., 2011—2025