детаљ слике: КРК Арт дизајн

МЕЂУНАРОДНИ СИСТЕМ МЕРА И ФОТОСИНТЕЗА

Др СИМО ЈЕЛАЧА

УВОД

Професо Др Вацлав Смил (Vaclav Smil), професор Манитоба универзитета у Виннипегу, публиковао је књигу ‘’Енергија’’, за коју Бил Геитс (Bill Gates) каже да не постоји аутор чијој књизи се више радује од књига Вацлава Смил. И, заиста, професор Смил је ову књигу написао тако зналачки, да је тешко у свету пронаћи аутора који пише боље од њега. Како се и мени веома допао садржај ове књиге, проценио сам да је вредно приказати неке њене делове, макар и у скраћеној верзији, а то су: Енергија; Међународни систем мера и Фотосинтеза.

Напомена: Интернет аутоматски повећава експоненте, узмите то у обзир, Последње цифре у овом тексту су експоненти (суперскрипт и сабскрипт).

ЕНЕРГИЈА

Појам енергије има грчко порекло, које је први приказао Аристотел (384-322 п.н.е.) у свом’ делу Метафизикс (Metaphysics). Према Аристотелу постојање свих објеката на земљи одржава се помоћу енергије. Реч енергетски представља кретање, рад и промене. Термин практично потиче од снаге и силе. Године 1807 Тхомас Јунг (Thomas Young 1773-1829) дефинисао је енергију као производ масе и квадрата брзине, што је Алберт Ајнштајн (Albert Einstein 1879-1955) касније уобличио својом формулом E= m x c² .

МЕЂУНАРОДНИ СИСТЕМ МЕРА

Међународни систем мера обухвата масу, време, електричну струју, температуру, количину материје и интензитет осветљења. Ове јединице користе се за директна мерења. У другу групу мера спадају јединице које се користе свакодневно, а то су: површина, запремина, густина, брзина, притисак, енергија, капацитет, осветлење (светлосни флукс). У примени су само три основне мере, и то: маса (М), дужина (L), и време (Т), неопходне за изучавање енергије.

Површина је (L²), запремина (L³), густина масе (M/L³), брзина (L/T), убрзање (L/T²), промена брзине у јединици времена, и сила  (ML/T²), маса умножена убрзањем, према Њутновом закону кретања. Утрошак енергије за извршени рад када је сила примењена на датом растојању (ML²/T²). Научна дефиниција снаге је степен коришћења енергије: снага равна енергији у јединици времена (ML²/T³).

Свима су познате јединице SI система: за дужину метар (m), за масу (kg), за време секунд (s). Температуре се користе у степенима Целзиуса (⁰C) и Келвина (⁰K), за јачину електричне струје ампер (A), за напон волт (V), и за утрошак струје киловат час (кWh). За количину материје користи се мол (M), и за осветлење свећа (cd). Мера од једног килограм-метра по квадрат-секунду (kgm/s²) је равна једном Њутну (N). Јединица енергије је Џул (Joule J), а то је сила од једног њутна која делује на површини од једног квадратног метра (kgm²/s²). Снага је проток енергије у датом времену (kgm²/s³) и мери се у ватима (W). Један ват једнак је  једном џулу у секунди (J/s). Отуда је џул једнак једном ват-секунд.

Ознаке за увећане јединице SI система мера су следеће: (deka da= 10¹) увећање 10x; (hekta h=10²) увећање 100x; (kilo k=10³) увећање 1000 x; итд (mega M= 10⁶); (giga G=10⁹); (tera T=10¹²); (peta P=10¹⁵); (exa E=10¹⁸); (zeta Z=10²¹); и (yota Y=10²⁴). A ознаке за умањене јединице SI система мера су: (deci d=10^-1); (centi c=10^-2); (mili m=10^-3); (micro u=10^-6); (nano n=10^-9); (pico p=10^-12); (femto f=10^-15); (atto a=10^-18); (zepto z=10^-21); и (yocto y=10^-24).

У техници се користи и једна јединица која није садржана у SI систему, а то је калорија, количина топлоте потребне за увећање температуре једног грама воде од 14,5 до 15,5 степени Целзиуса (1⁰ C). А, пошто је то веома мала јединица (тек 1 cal=4,18J), па се зато најчешће користи 1000 пута већа јединица (кcal) килокалорија. Међународни систем мера потписале су све земље света, али га неке земље не примењују у потпуности. Канада, на пример, примењује ‘’Imperial’’ систем у мерењима дужина, површина, запремина, тежина, као и Америка, с’тим да се Америка користи и мерењима брзине у миљама (mph) и температура у степенима Фаренхајта (⁰F).

Јединице за мерења електричне енерије су: за јачину струје ампер (А), Andre-Marie Ampere (1775-1836); за напон волт (V), Alessandro Volta ( 1745-1827); зa отпор oм (грчко слово Омега, Georg Simon Ohm (1789-1854). У директним струјама (DC) електрони теку у једном смеру, док у наизменичним струјама (AC) електрони стално мењају амплитуде и смер. Напон струје у Северној Америци је 120V, а у Европи 230V. Напон од 120V неможе да убије приликом додира, док напон од 230V може. Аутор једносмерних струја је Thomas Edison (1847-1931), а аутор наизменичних струја је Никола Тесла (1856-1943).

ФОТОСИНТЕЗА

Фотосинтеза биљака је веома детаљно описана у књизи ‘’Енергија’’. У процесу фотосинтезе обезбеђује се кисеник, који свим живим бићима на земљи обезбеђује опстанак. Пигмент, хлорофил биљака, апсорбује сунчану светлост (целуларне органеле које биљци дају зелену боју), којом приликом шест молекула угљендиоксида (CO₂) и шест молекула воде (H₂O) стварају један молекул глукозе и шест молекула кисеоника: 6 CO₂ + 6 H₂O = C₆H₁₂O₆ + 6 O₂

У стварности, процес је много комплекснији. Први је Др Мелвин Келвин (Melvin Calvin, 1911-1997) 1948 године приказао комплетан процес фотосинтезе, за чега је добио Нобелову награду 1961 године, у домену хемије. У том процесу фиксирања угљеника и стварања кисеоника, комплексна је размена угљендиоксида и кисеоника (фотореспирација).

Хлорофили ‘’а’’ и ‘’b” су два доминантна пигмента, настала радијацијом, који имају приближно близак апсорпциони максимум, први 420 и 450 nm и други  630 и 690 nm. То значи да фотосинтеза настаје услед енергије комбинацијом плаве и црвене боје, видљивог дела светлосног спектра, услед пигментске апсорпције, практично без делова зеленог и жутог дела спектра, који се рефлектују у пролеће и током лета, а смањују се када пигмент почиње да се рапада током јесени. То такође значи да фотосинтетичка активност, радијација, се смањује у јесен до износа свега око 43%. Енергетска апсорпција пигмента условљава транспорт електрона (вода је доносилац електрона, те отуда и извор кисеоника), што условљава ензимски комплекс. Резултат је стварање никотинамид-аденина денуклеотида фосфата, једног од најважнијих ензима у ћелијама и ATP (аденозинтрифосфат), који преводи CO₂ у угљене хидрате. Право име овога процеса је редукција пентозофосфата. Први корак, један од биосферског ензима рибозе 1,5-биофосфатоксигенезе (познат по имену Rubisco). Садржи око половину растворљивих протеина, катализира CO₂ у пет угљеника  рибозу 1,5-биофосфат и формира три карбон 3-фосфоглицерат. Други степен, један атом водоника додат ATP даје 1,3-биофосфат. И коначно Rubisco се регенерише у триозофосфат или формира угљенехидрате, евентуално  масне или амино киселине.

Како нам биљке стварају кисеоник, неоподан за наш опстанак у животу, отуда је веома важно да чувамо наше шуме и свако дрво у својој околни. Још давно, наш знаменити песник Др Јован Јованович-Змај (1833-1904) написао је у својој песми рефрен: ‘’Где год нађеш згодно место ту дрво посади, а дрво је благодетно, па ће да награди’’. Последњих година суочени смо са природним загађењем и огромним шумским пожарима у Канади, који стварају огромне материјалне штете и губитак кисеоника, неопходног целокупном животу на планети Земљи.

.

ПОДЕЛИТЕ ОВАЈ ТЕКСТ НА: