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Bassa Atmosfera

Approfondimento


2. Radiazione e gas serra - Approfondimento

Foglio di lavoro 2: Esperimento sull'effetto serra 

set-up for experiment 1

Figura 1: Allestimento per l'Esperimento 1:
L: lampada; T: termometro 
A: acqua; C: anidride carbonica
B: black cardboard - cartoncino nero  
I: isolamento termico (tappi di sughero)
© 2004 Seesing, Tausch; Universität-Duisburg-Essen.

 

Figura 2: L'effetto serra:
Una gran parte della luce solare (I) che raggiunge la terra (E) è assorbita, trasformata in calore (Q) e la terra più calda riemette radiazione termica infrarossa ad onda lunga. I gas serra (g) dall'atmosfera (A) assorbono questo calore riemesso quasi interamente e lo spediscono in parte indietro verso la terra. Questi gas trattengono il calore nella bassa atmosfera, come in una serra. (S: spazio)
© 2004 Seesing, Tausch; Universität-Duisburg-Essen, Duisburg.

 

 

E1

Allestisci l'esperimento come mostrato in Figura 1. Per l'esperimento serve una lampada da 300 W (tungsteno), un contenitore di vetro riempito di acqua (1 cm di altezza), un secondo contenitore di vetro con cartoncino nero in fondo e un sensore termico nello spazio di aria nella parte bassa del contenitore di vetro.
Accendi la lampada, registra la temperatura ogni 30 secondi per 5 minuti e tracciala in un grafico.

C1

Realizza l'esperimento con a) aria e b) anidride carbonica nella parte bassa del contenitore di vetro.

C2

Ripeti entrambi gli esperimenti dopo aver sostituito il cartoncino nero con una pellicola di alluminio.

 

temperatura

 

fondo: cartoncino nero(A1)

fondo: pellicola di alluminio (A2)

tempo[sec]

aria

anidride carbonica

aria

anidride carbonica

0

 

 

 

 

30

 

 

 

 

60

 

 

 

 

90

 

 

 

 

120

 

 

 

 

150

 

 

 

 

180

 

 

 

 

210

 

 

 

 

240

 

 

 

 

270

 

 

 

 

300

       

 

C3

Scrivi quale parte dell’allestimento dell'esperimento E1 simula quale parte dell'ambiente confrontando la figura 1 con la figura 2

La lampada simula:

 

___________________________________________________

L'acqua nel contenitore di vetro simula:

 

___________________________________________________

L'aria o l'anidride carbonica nella parte bassa del contenitore di vetro simula: 

 

___________________________________________________

Il cartoncino nero sul fondo del contenitore di vetro più basso simula:

 

___________________________________________________

C4

L'esperimento E1 è un modello di esperimento che simula l'effetto serra. Perché è importante mettere acqua fredda tra la lampada e l'intercapedine di aria nel fondo del contenitore di vetro? Segna la risposta corretta.

La funzione dello strato di acqua tra la lampada e l'intercapedine di aria è:

c Assorbe il calore che proviene dalla lampada.

c Assorbe parte dello spettro elettromagnetico della lampada.

c Impedisce al gas di fuoriuscire dal contenitore.

c Simula le nuvole umide presenti nell'atmosfera.

 

results from two measuring series

Figura 3: Risultati da due serie di misure:
©  Tausch, von Wachtendonk: Chemie 2000+; 
Buchner Verlag, Bamberg 2001

C5

Dopo circa 150 secondi la temperatura misurata nell'esperimento utilizzando CO2 è circa 1°C più alta della temperatura ottenuta utilizzando solo l'aria. Spiega questa osservazione utilizzando le informazioni della Figura 2:

 

C6

Nell'esperimento, l'effetto serra è particolarmente ovvio se c'è un cartoncino nero sul fondo dell'intercapedine di aria. Puoi ottenere risultati soddisfacenti utilizzando un cartoncino colorato, ma non utilizzando una pellicola di alluminio. Perché?

 

C7

I gas serra nella bassa atmosfera fanno sì che l'aria vicino alla superficie terrestre sia, in media, 33 °C più calda di quanto sarebbe senza questi gas. Di questi, 20.6 °C sono dovuti alla presenza di vapore acqueo, 7,2°C sono dovuti alla presenza di CO2 e 2,4°C all'ozono troposferico (O3). L'aria vicina al suolo contiene 0.037% in volume di CO2, ma solo circa 40 ppb O3. Di quanti °C sarebbe il contributo dell'ozono all'effetto serra se il suo contributo fosse proporzionale alla sua quantità nell'aria? Scrivi il tuo calcolo e il risultato nello spazio qui sotto:

 

Paragonato alla CO2 l' ozono contribuisce per _____________°C all'effetto serra.

C8

In realtà il contributo dell'ozono all'effetto serra è molto più alto di quello calcolato in C7.

c L'ozono è un agente ossidante più forte degli altri gas serra.

c L'ozono assorbe la radiazione di calore a lunghezze d'onda che non sono assorbite da altri gas serra.

c La quantità di ossigeno nelle molecole di ozono è molto più alta che in altr gas serra.

c L'ozono vicino al suolo si forma per azione della radiazione solare incidente.

 

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A proposito di questa pagina:
Versione italiana: Laura Dini (traduttore) e Michela Maione (revisione linguistica)
Autori: M. Seesing, M. Tausch - Universität Duisburg-Essen, Duisburg, Germany
ultimo aggiornamento: 2004-05-13

 

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