Hoja de ejercicios 2.2

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Experimento de un modelo del efecto invernadero

Figura 1: montaje del experimento 1
L: lámpara; T: termómetro
A: agua; C: dióxido de carbono
B: cartón negro
I: aislamiento térmico (tapones de corcho)
© 2004 Seesing, Tausch; Universität-Duisburg-Essen
Figura 2: efecto invernadero:
una gran parte de la luz solar (I) que alcanza la Tierra (E) es absorbida, transformada en calor (Q) y la Tierra, más caliente, la reemite como radiación calorífica de onda larga. Los gases invernadero (g) de la atmósfera (A) Absorben este calor reemitido casi por completo y lo envían parcialmente de nuevo a la Tierra. El efecto es que los gases invernadero mantienen el calor como en un inveradero.
(S: espacio)
© 2004 Seesing, Tausch; Universität-Duisburg-Essen, Duisburg

E1

Monta el experimento de acuerdo a la figura 1. El montaje consiste en una lámpara de 300 W (de tungsteno), un recipiente de cristal con agua (1 cm de alto), un segundo recipiente de cristal con un cartón negro cubriendo su fondo y un sensor de temperatura en el espacio  del gas del recipiente de abajo
Después de encender la lámpara, lee la temperatura cada 30 segundos, apunta los valores y represéntalos gráficamente. Termina las series de medidas a los 5 minutos.

T1

Lleva a cabo las series de medidas con a) aire y b) dióxido de carbono en el recipiente de cristal de abajo.

T2

Repite las series de medidas a) y b) cambiando el cartón negro por papel de aluminio.

temperatura

 

fondo: cartón negro (A1)

fondo: papel de aluminio (A2)

tiempo[seg]

aire

dióxido de carbono

aire

dióxido de carbono

0

 

 

 

 

30

 

 

 

 

60

 

 

 

 

90

 

 

 

 

120

 

 

 

 

150

 

 

 

 

180

 

 

 

 

210

 

 

 

 

240

 

 

 

 

270

 

 

 

 

300

       

T3

Escribe cuál de las partes del experimento E1 es una simulación de qué parte de la naturaleza (compárese Fig. 1 y Fig. 2).

La lámpara simula

 

___________________________________________________

El agua en el recipiente de cristal simula

 

___________________________________________________

El aire / el dióxido de carbono del recipiente de abajo simula

 

___________________________________________________

El cartón negro del fondo del recipiente de abajo simula

 

___________________________________________________

T4

El experimento E1 es un experimento de un modelo que simula el efecto invernadero. ¿Por qué es importante poner agua fría entre la lámpara y el espacio del gas en el recipiente de abajo? Marca la respuesta correcta.

La función de la capa de agua entre la lámpara y el espacio del gas es:

c Absorbe el calor que viene de la lámpara.

c Absorbe algunas partes de color del espectro de la luz de la lámpara.

c Impide que el gas se salga del recipiente.

c Simula las nubes húmedas de la atmósfera.

T5

Después de aproximadamente 150 segundos las series de medidas del CO2 alcanzan una temperatura que es aproximadamente 1ºC mayor que la que se obtiene en las series realizadas con aire en el espacio del gas. Explica ésto utilizando la información de la   figura 2:

Figura 3: Resultados de dos series de medidas.
© Tausch, von Wachtendonk: Chemie 2000+;
Buchner Verlag, Bamberg 2001

T6

En el experimento del modelo el efecto invernadero se manifiesta especialmente si hay un cartón negro en el fondo del espacio del gas. También puedes obtener buenos resultados usando cartones de colores, pero no es así cuando se utiliza papel de aluminio. Busca una explicación para esto.

T7

Debido a los gases invernadero la temperatura media del aire próximo a la superficie terresde es 33ºC superior de lo que sería si estos gases no existieran. De ese incremento de temperatura, 20.6ºC se deben al vapor de agua (H2O) de la atmósfera, 7.2ºC se deben al dióxido de carbono (CO2), y 2.4ºC al ozono (O3) cercano al suelo. En el aire que está cerca de la superficie un 0.037% de partes de volumen son CO2, pero solo hay 40 ppb de O3. ¿Con cuántos ºC contribuiría el ozono al efecto invernadero si esta contribución fuera proporcional a su cantidad en el aire? Apunta tus cálculos y resultado en el espacio de abajo: 

Comparado con el CO2 el ozono contribuye con _____________°C al efecto invernadero.

T8

En la realidad la contribución del ozono al efecto invernadero es mucho mayor de lo que se obtiene con el cálculo de T7. ¿Cuál podria ser la razón?

c El ozono es un agente oxidante más fuerte que los otros gases invernadero.

c El ozono absorbe radiación calorífica a longitudes de onda a las que los demás gases invernadero no absorben.

c La cantidad de oxígeno en las moléculas de ozono es mucho mayor que en otros gases invernadero.

c El ozono próximo al suelo se forma bajo una radiación solar incidente muy fuerte.

Sobre esta página:

Autores: M. Seesing, M. Tausch - Universität Duisburg-Essen, Duisburg / Alemania
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Última actualización: 13-05-2004

Modifié le: vendredi 2 novembre 2018, 15:09