How air changed: proportions, evidence and carbon stores
مُقدَّم| English | المعنى |
|---|---|
| volcanic activity | النشاط البركاني |
| condensation/kɒndenˈseɪʃn/ | تكثف |
| algae/ˈælɡiː/ | الطحالب |
| photosynthesis/ˌfəʊtəʊˈsɪnθəsɪs/ | التمثيل الضوئي |
| fossil fuel/ˈfɒsl ˈfjuːəl/ | وقود أحفوري |
| limestone/ˈlaɪmstəʊn/ | الحجر الجيري |
| coal/kəʊl/ | الفحم |
| crude oil/kruːd ɔɪl/ | النفط الخام |
| natural gas/ˈnætʃərəl ɡæs/ | الغاز الطبيعي |
لماذا differs الهواء اليوم عن الغاز البركاني؟
- يتكون الهواء الحالي تقريباً من أربعة أخماس نيتروجين وخمس أجزاء أكسجين، مع كميات صغيرة من الغازات الأخرى. يتغير بخار الماء؛ استبعاد النسب للهواء الجاف يعني استبعاده.
- تطلق البراكين كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون، لكنه مكون صغير في الهواء الحالي. اشرح العمليات التي غيرت الغلاف الجوي بدلاً من التعامل مع الهواء الحالي كمثال مباشر من البركان.
تحويل كسر غاز إلى حجم
- عند ثبوت درجة الحرارة والضغط، الحجم = الكسر × إجمالي حجم الهواء. استخدم مجموعة بيانات واحدة متسقة: نموذج تقريبي 80/20 يتعمد تجاهل المكونات الصغيرة.
- حالة محلولة: يحتوي 300 سم³ من الهواء في ذلك النموذج على $\frac45\times300=240$ سم³ نيتروجين و$\frac15\times300=60$ سم³ أكسجين. يجب حساب مجموعة بيانات 78/21/1 المستقلة المرفقة باستخدام كسورها الخاصة.
لعينة حجمها 500 سم³ تحتوي على 78% نيتروجين و21% أكسجين و1% غازات أخرى، يكون حجم النيتروجين $0.78\times500=390$ سم³. مجموع الغازات الأخرى 5 سم³؛ وليست جميعها ثاني أكسيد الكربون.
A 500 cm³ sample is represented by 78% nitrogen. Calculate its nitrogen volume at the same temperature and pressure.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Nitrogen volume = nitrogen fraction × total volume = 78/100 × 500 cm³ = 390 cm³. Use 0.78, not 78 or the different rough 4/5 model.
فصل نظرية الغلاف الجوي المبكر عن اليقين
- تربط إحدى النظريات الغلاف الجوي المبكر بالنشاط البركاني الشاق أثناء المليار سنة الأولى للأرض: بشكل رئيسي ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء والنيتروجين، مع قليل أو عدم وجود أكسجين وكميات صغيرة من الميثان والأمونيا.
- تشكلت الأرض منذ حوالي 4.6 مليار سنة. لا توجد قياسات مباشرة من ذلك الوقت، والأدلة محدودة. يمكن للغازات البركانية الحديثة والصخور والكواكب الأخرى دعم نظرية؛ لكنها لا توفر نسبة مئوية قديمة دقيقة. سجلات الأنهر الجليدية تسجل الهواء اللاحق، وليس الغلاف الجوي الأول.
Which conclusion is supported by observing CO₂ from a modern volcano?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
The observation supports a possible gas source. It neither measures an ancient percentage nor establishes today’s oxygen proportion for the earliest atmosphere.
Ancient ice directly samples the atmosphere when Earth first formed.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Ice records later atmospheres, not air from Earth’s formation about 4.6 billion years ago. The first atmosphere must be inferred from limited indirect evidence.
تتبع الماء والكربون بطرق مختلفة
- يتحول بخار الماء إلى سائل عند تبريد الأرض، مما يُكوّن المحيطات. لا يحوّل هذا التكثيف الماء إلى ثاني أكسيد الكربون.
- يذوب ثاني أكسيد الكربون في مياه المحيط؛ وتترسب الكربونات لتكوين رواسب. تزيل هذه العمليات الكربون من الغلاف الجوي. يتراكم النيتروجين الناتج عن النشاط البركاني تدريجيًا.
اشرح الزيادة البيولوجية للأكسجين
- أنتجت الطحالب أول الأكسجين عبر البناء الضوئي منذ نحو 2.7 مليار سنة؛ وتطورت النباتات لاحقًا. ارتفع مستوى الأكسجين تدريجيًا على مدى مليار سنة قادمة ليصل إلى مستوى سمح بتطور الحيوانات.
- يستخدم البناء الضوئي الضوء: $6CO_2+6H_2O\rightarrow C_6H_{12}O_6+6O_2$. يدخل ثاني أكسيد الكربون إلى الكتلة الحيوية ويُطلق الأكسجين. يحتوي كل جانب على ستة ذرات كربون، واثنا عشر ذرة هيدروجين، وثمان عشر ذرة أكسجين؛ بينما يكون للتنفس تأثير غازي عكسي بشكل عام.
Which process used by algae removed CO₂ and released oxygen?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Photosynthesis uses carbon dioxide and water to form glucose and oxygen using light. Algae began contributing oxygen before plants evolved.
اميز بين تكوين الصخور والوقود الأحفوري
- تتكون الحجر الجيري من رواسب كربونات متراكمة، بما في ذلك الأصداف/الهياكل البحرية. تتكون الفحم من بقايا نبات مدفونة؛ ويتكون النفط الخام والغاز الطبيعي بشكل رئيسي من كائنات بحرية صغيرة مدفونة تحولت بفعل الحرارة والضغط على مدى ملايين السنين.
- يمكن أن يحفظ الدفن الكربون خارج الغلاف الجوي لفترة طويلة بدلاً من إعادته جميعه عن طريق التحلل. لا تتكون هذه الوقود الأحفورية فورًا عند ذوبان ثاني أكسيد الكربون؛ وعند حرقها يعود الكربون بشكل رئيسي على شكل ثاني أكسيد الكربون.
Match the process or store with its meaning.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Condensation changes physical state; photosynthesis changes chemical substances; limestone and fossil fuels store carbon by different formation routes.
حدد ما يمكن للإثبات أن يثبت
- بركان حديث يطلق ثاني أكسيد الكربون يدعم احتمال نشأته البركانية. ولا يوضح أن الغلاف الجوي الأول للأرض كان يحتوي بالضبط على 90% من ثاني أكسيد الكربون. يمكن أن تعزز الأدلة الجيولوجية المستقلة والمقارنات الكوكبية التفسير.
- استخدم النمط “ملاحظة ← شرح مدعوم ← قيد”. تعامل مع المخطط كتسلسل نوعي، وليس ككسور تاريخية مقاسة أو مقياس زمني.
عبارة “الجليد القديم يعين الهواء مباشرة عندما تكونت الأرض لأول مرة” غير صحيحة. سجلات الجليد تعود لغلاف جوي أحدث بكثير. يجب استنتاج التركيب المبكر من أدلة غير مباشرة محدودة.
تفسر نسب اليوم، والتبريد/التكثيف، وإزالة الكربون بالمحيط، والبناء الضوئي، والدفن أجزاء مختلفة من تغير الغلاف الجوي. سمِّ العملية وطريق الكربون/الأكسجين، ثم أشر إلى قيد الإثبات.
Which two statements keep an early-atmosphere explanation defensible?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
State what was observed and what it supports, then identify the missing direct evidence. Exact historical percentages and universal planetary analogies overstate the evidence.