|
|
 |
|
|
|
|
| |
|
|
|
Basse atmosphère
Plus |
Exercices 2
Une expérience pour modéliser l'effet de serre
|
|
|
|
|
|
 |
|
|
Figure 1: mise en place de
l'expérience 1
L: lampe; T: thermomètre
A: eau; C: dioxyde de carbone
B: carton noir
I: isolant thermique (bouchon en liège)
© 2004 Seesing, Tausch; Universität-Duisburg-Essen |
Figure 2: effet de serre:
une grande partie de la lumière solaire (I) qui atteint la Terre (E) est absorbée, transformée en chaleur (Q) et la Terre réchauffée émet des rayons infrarouges. Les gaz à effet de serre (g) de l'atmosphère (A) absorbent cette chaleur réémise et en renvoient une partie en direction de la Terre. Ils gardent ainsi la chaleur comme le fait une serre.
(S: espace)
© 2004 Seesing, Tausch; Universität-Duisburg-Essen, Duisburg |
|
|
|
Expérience 1 |
Mettez l'expérience en place comme sur la Figure 1. Vous avez besoin d'une lampe de 300 W (tungstène), une cuve en verre remplie d'eau (1 cm de hauteur), une seconde cuve en verre avec un carton noir au fond, et un capteur de température placé dans la cuve du bas (la cuve contient de l'air ou un autre gaz).
Allumez la lampe et relevez la température toutes les 30 secondes, puis faites un graphe. Faites ces mesures pendant 5 minutes. |
|
1 |
réalisez cette expérience avec de l'air dans la cuve inférieure, puis en y mettant du dioxyde de carbone. |
|
2 |
répétez ces deux expériences en remplaçant le carton noir par une feuille d'aluminium. |
| |
température |
|
|
fon: carton noir (A1) |
fond: feuille d'aluminium (A2) |
|
temps[sec] |
air |
dioxyde de carbone |
air |
dioxyde de carbone |
|
0 |
|
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
|
60 |
|
|
|
|
|
90 |
|
|
|
|
|
120 |
|
|
|
|
|
150 |
|
|
|
|
|
180 |
|
|
|
|
|
210 |
|
|
|
|
|
240 |
|
|
|
|
|
270 |
|
|
|
|
|
300 |
|
|
|
| |
|
|
3 |
Ecrivez quelles parties de l'expérience coorespondent à quelles parties dans la nature (c.f. Fig. 1 and Fig. 2). |
|
la lampe simule |
___________________________________________________ |
|
L'eau dans la cuve en verre simule |
___________________________________________________ |
|
L'air / le dioxyde de carbone dans la cuve inférieure simule |
___________________________________________________ |
|
Le carton noir au fond de la cuve inférieure simule |
___________________________________________________ |
|
4 |
Cette expréience modélise l'effet de serre. Pourquoi est-ce important de mettre de l'eau froide entre la lampe et le gaz de la cuve du bas? Cochez la bonne réponse: |
La couche d'eau entre la lampe et le gaz sert à :
c Absorber la chaleur qui vient de la lampe.
c Absorber certaines couleurs du spectre électromagnétique de la lampe
c Empécher le gaz de quitter la cuve.
c Simuler les nuages de l'atmosphère.
|
 |
|
|
Figure 3: Resultats des mesures.
© Tausch, von Wachtendonk: Chemie 2000+;
Buchner Verlag, Bamberg 2001
|
|
|
|
5 |
Après environ 150 secondes la série de mesures avec le CO2 atteint une température qui est d'environ 1°C plus élevée que lorsqu'il y a de l'air dans la cuve. Expliquez cette observation en utilisant la Figure 2: | |
|
|
Question 6 |
Dans cette expérience qui simule l'effet de serre, c'est lorsqu'il y a le carton noir au fond de la cuve avec les gaz que cet effet est le plus évident. On peut aussi avoir des résultats satisfaisants avec un carton coloré, contrairement d'avec la feuille d'aluminium. expliquez pourquoi. |
|
Question 7 |
Grâce à l'effet de serre la température à la surface de la Terre est de 33°C plus importante qu'elle ne le serait sans les gaz à effet de serre. Parmi ces 33°C, 20.6°C sont dus à la présence de vapeur d'eau dans l'atmosphère, 7.2 °C au dioxyde de carbone (CO2), et 2.4 °C à l'ozone (O3) qui se trouve près du sol. L'air au niveau du sol contient 0.037% en volume de CO2, mais seulement 0,00004% d'ozone O3. Quelle serait en degrés Celsius la contribution de l'ozone à l'effet de serre, si cette contribution était proportioennelle à la quantité dans l'air? Ecrivez vos calculs et vos résultats comme ci-dessous: |
Par rapport au CO2 , l'ozone contribue à _____________°C de l'effet de serre.
|
Question 8 |
En réalité, la contribution de l'ozone à l'effet de serre est supérieure à ce que vous avez dû trouver à la question précédente. Quelle peut en être la raison? |
c L'ozone est un meilleur oxydant que les autres gaz à effet de serre.
c L'ozone absorbe les rayons responsables de la chaleur à des longueurs d'onde qui ne sont pas absorbées par les autres gaz.
c La quantité d'oxygène dans les molécules d'ozone est plus élevée que pour les autres gaz à effet de serre.
c L'ozone au niveau du sol se forme grâce aux forts rayons du soleil.
|
|
A propos de cette page:
auteur: M. Seesing, M. Tausch - Universität Duisburg-Essen, Duisburg / Germany
dernière version: 2004-05-13 |
|
|
|
