1. Какое количество глюкозы теоретически может образоваться в корнеплоде кормовой свеклы за 90 дней, если за один

Решение:

1. Для определения количества глюкозы, образующейся в корнеплоде кормовой свеклы за 90 дней, мы должны знать продуктивность фотосинтеза и количество дней. Продуктивность фотосинтеза обычно выражается в граммах глюкозы, синтезируемой за 1 квадратный метр листовой поверхности растения за один день.

Первоначально определим количество световых дней за 90 дней. Так как в сутках обычно 12 часов дневного света, то для определения количества световых дней, необходимо поделить 90 на 12:

\[Количество\,световых\,дней = \frac{90}{12} = 7.5\,дней\]

Следующим шагом определим количество глюкозы, поглощенной за один световой день. Мы знаем, что за один световой день растение поглощает 44 г углекислого газа, что в итоге приводит к образованию глюкозы:

\[44 г углекислого\,газа \rightarrow 1 глюкоза\]

Чтобы найти количество глюкозы, синтезированное за 7.5 световых дней, мы можем использовать пропорцию:

\[\frac{7.5}{1} = \frac{x}{44}\]

Решая эту пропорцию, получаем:

\[x = 7.5 \times 44 = 330\,глюкозы\]

Таким образом, теоретически в корнеплоде кормовой свеклы может образоваться 330 глюкозы за 90 дней.

Чтобы определить продуктивность фотосинтеза этого растения, мы должны разделить количество синтезированной глюкозы (330 г) на листовую поверхность растения (0.5 м^2) и количество световых дней (7.5):

\[Продуктивность\,фотосинтеза = \frac{330}{0.5 \times 7.5} = 88\,г/м^2\]

Таким образом, продуктивность фотосинтеза кормовой свеклы равна 88 грамм глюкозы на квадратный метр листовой поверхности в течение 90 дней.

2. Чтобы определить количество синтезированного кислорода, мы можем использовать химическое уравнение фотосинтеза:

\[6CO_2 + 6H_2O \rightarrow C_6H_{12}O_6 + 6O_2\]

Из уравнения видно, что за каждые 6 молекул углекислого газа (CO_2), синтезируется 1 молекула глюкозы (C_6H_{12}O_6) и 6 молекул кислорода (O_2).

Мы знаем, что синтезировано 90 т глюкозы, что эквивалентно 90000 кг. Чтобы определить количество синтезированного кислорода, мы используем пропорцию:

\[\frac{90000}{1} = \frac{x}{6}\]

Решая эту пропорцию, получаем:

\[x = 90000 \times 6 = 540000\,кг\]

Таким образом, в процессе фотосинтеза растениями было синтезировано 540000 кг кислорода.

Однако нам было бы полезно преобразовать это в литры. Для этого нам понадобится знать объем моля газа при стандартных условиях (0°C и 1 атм).

По уравнению состояния идеального газа \(PV = nRT\), мы можем рассчитать количество молей кислорода с помощью уравнения:

\[n = \frac{PV}{RT}\]

где P - давление газа, V - его объем, R - универсальная газовая постоянная, а T - температура.

В стандартных условиях (0°C и 1 атм), давление P равно 1 атм, универсальная газовая постоянная R равна 0.0821 л·атм/моль·К, а температура T равна 273 К.

Подставим значения в формулу:

\[n = \frac{(1\,атм) \times (V\,литры)}{(0.0821\,л·атм/моль·К) \times (273\,К)}\]

Мы знаем, что 1 моль кислорода (O_2) занимает объем 22.4 л при стандартных условиях, следовательно:

\[n = \frac{(1\,атм) \times (V\,литры)}{(0.0821\,л·атм/моль·К) \times (273\,К)} = \frac{V\,литры}{22.4\,л/моль}\]

Итак, чтобы найти объем в литрах, мы можем переписать уравнение следующим образом:

\[V\,литры = n \times 22.4\,л/моль\]

Подставляем значение количества молей кислорода (n = 540000 кг / 32 г/моль, так как молярная масса кислорода равна 32 г/моль):

\[V\,литры = \frac{540000\,кг}{32\,г/моль} \times 22.4\,л/моль\]

Решаем эту пропорцию:

\[V\,литры = 810000\,литров\]

Следовательно, растениями было синтезировано 810000 литров кислорода.

Ответ на второй вопрос: В процессе фотосинтеза растениями было синтезировано 810000 литров кислорода.