ניתוח קטע ממאמר מדעי – חובה
ניתוח קטע ממאמר מדעי – חובה
קראו את הקטע שלפניכם, וענו על הסעיפים שאחריו לפי ההנחיות (שאלת חובה – 20 נקודות).
התחממות גלובלית – השינוי מתחיל בקטבים
ההתחממות של אזורי הקטבים בכדור הארץ מתרחשת מהר מכפי שחזו מדענים, והיא מעידה על שינוי האקלים בעולם. אחת התוצאות של התחממות זו היא הפשרה מהירה של קרחונים יבשתיים בגרינלנד, אי הקרוב לקוטב הצפוני, ובאנטרקטיקה, בקוטב הדרומי. הפשרת הקרחונים היבשתיים גורמת, נוסף על עליית פני הים, גם לשינוי מסלולי סופות באזורים של אמריקה הצפונית.
קרחון יבשתי (glacier) הוא מצבור גדול וקדום של קרח שנוצר במשך אלפי שנים משכבות השלג שירדו והתגבשו זו על גבי זו. הקרחון שנוצר על פני היבשה גָדֵל לאורך השנים ונע באיטיות לכיוון הים. הקרחונים היבשתיים מהווים מקור חשוב ועיקרי למי שתייה במקומות רבים בכדור הארץ.
קרחון יבשתי מכיל כ־99% קרח, , וכ־1% זיהומים שונים מן הים ומן האוויר הכוללים יונים כגון: נתרן, , מגנזיום, , סידן, , כלור, , ויונים גופרתיים, . מקורם של היונים בתרכובות יוניות שונות שהתמוססו במים. מסת יוני הנתרן ב־1 ק"ג קרחון היא גרם.
בעקבות התחממות האטמוספרה בעת האחרונה, מתחממים גם מי האוקיינוסים בקצב עולה. לפיכך מותך בסיס הקרחון היבשתי הנמצא קרוב לים המתחמם, וחלקים גדולים ממנו נופלים למים. חלקי הקרחון היבשתי שנופלים למים הופכים לקרחונים ימיים צפים (icebergs), שניתכים ובמשך הזמן גורמים לעליית פני הים.
שלג וקרח הם חומרים לבנים, שמחזירים את רוב קרינת השמש אל החלל. מי האוקיינוסים הכהים יותר קולטים את קרינת השמש ומתחממים. לכן להפשרת חלק מן הקרחונים השפעה כפולה: – מסת המים, היכולים לקלוט קרינה ולהתחמם, גדלה. – מסת הקרח, המחזיר את קרינת השמש אל החלל ומונע התחממות, קטנה.
בעקבות עליית טמפרטורת האוויר והפשרת הקרחונים, האוויר בקטבים מכיל אדי מים רבים יותר, יש יותר ענני גשם ולכן נפוצות יותר סערות גשם המלוות בברקים.
ענני גשם מכילים מספר עצום של מולקולות מים. עקב תנועתן של מולקולות המים, עובר זרם אלקטרונים באוויר בין העננים, או בין הענן לקרקע, והוא הופך את המולקולות שבאוויר לחלקיקים טעונים ולאטומים בודדים. מעבר אלקטרונים זה כרוך בפליטת אנרגייה רבה הגורמת לטמפרטורת האוויר בסביבה הקרובה לעלות ל־30,000°C.
עקב מעבר האנרגייה, רואים ברק, הבזק לבן ובוהק, ושומעים רעם שנגרם מהתפשטות מהירה של האוויר המתחמם. כימאים גילו כי במהלך היווצרות הברקים אפשר לגלות באוויר אטומי חמצן ואטומי מימן בודדים, שמקורם במולקולות המים שבעננים. יש ברקים שפוגעים בחומרים דליקים הנמצאים על פני האדמה וגורמים לעיתים קרובות לשרפות.
הידע על השינויים המתחוללים בעולמנו והבנתם, מאפשר למדענים לחזות את השפעות האקלים ולהיערך מבעוד מועד כדי למנוע פגיעה בחיים ולצמצם נזקים.
מקור: https://climate.nasa.gov/news/3062/warming-seas-are-accelerating-greenlands-glacier-retreat/
רשמו נוסחאות של 4 תרכובות יוניות העשויות להיות מקור ליונים שיש בקרחונים.
בצפון כדור הארץ ריכוז יוני הנתרן במי ים הוא .
סעיף ב. פי כמה גדולה המסה של יוני הנתרן ב־1 ליטר מי ים לעומת המסה של יוני הנתרן ב־1 ק"ג קרחון? פרטו את חישוביכם.
סעיף ג הוא סעיף בחירה. אם תבחרו לענות עליו, אל תענו על סעיף ח.
סעיף ג. המודל בתרשים שלפניכם מייצג קטע של סידור מולקולות המים בקרח.
i. התבוננו במודל, וקבעו לכמה אטומי מימן קשור כל אטום חמצן ובאילו סוגי קשרים. ii. נסחו את תהליך ההיתוך של קרח.
לפניכם שני היגדים: I ו־II. קבעו עבור כל היגד אם הוא נכון או לא נכון. I. לאטומים של מולקולות המים בקרח יש אופני תנועה מסוג תנודה בלבד. II. למולקולות המים בקרח יש אופני תנועה מסוג מעתק בלבד.
קבעו אם תהליך ההיתוך של הקרח בקרחון יבשתי הוא תהליך אנדותרמי או אקסותרמי. הסבירו ובססו את תשובתכם על סוגי הכוחות הפועלים בין המולקולות.
קרחון שמסתו 2 טון נפל למים והותך כולו. כמה מולקולות מים נוספו לים? פרטו את חישוביכם. נתון: 1 טון = גרם.
לפניכם שלושה היגדים: I, II ו־III. התבססו על המאמר המדעי וקבעו עבור כל אחד מן ההיגדים אם הוא נכון או לא נכון. I. בעת התרחשות ברק נשברים קשרים קוולנטים בין האטומים במולקולות המים הנמצאות בעננים. II. בעת התרחשות ברק נשברים קשרים קוולנטים בין האטומים במולקולות הנמצאות באוויר. III. ברק משפיע על הטמפרטורה של הסביבה רק כאשר הוא פוגע באדמה.
סעיף ח הוא סעיף בחירה. אם תבחרו לענות עליו, אל תענו על סעיף ג.
סעיף ח. לפניכם גרף אנרגייה סכמתי עבור 1 מול מים.
i. מהו מצב הצבירה של מים בכל אחד מן המצבים: a, b, c? ii. הסבירו מדוע מעבר האנרגייה d–c גדול ממעבר האנרגייה a־b.
שאלות ותגובות על השאלה
🎓 לא הבנתם משהו? קבלו הסבר נוסף ממרצה
שאלו כאן — ותקבלו מענה מוסמך.