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Untere Atmosphäre
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2. Strahlung, Treibhausgase und der Treibhauseffekt - Mehr
Arbeitsblatt 1:
Versuche mit den Treibhausgasen CO2 und Wasser
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Die Versuche werden dir zeigen, welche Rolle den Treibhausgasen Kohlenstoffdioxid und Wasser zukommt. Die Absorption von Wärmestrahlung wird untersucht.
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1. experimental set-up for experiment 1
a: Gasbrenner; b: Metallrohr (z.B. aus Dosen) mit zwei Öffnungen; c: Temperaturfühler mit Anzeige; d: Knetmasse zum Verschließen der Einfüllöffnungen;
© 2004 Tausch, Seesing; Uni-Duisburg-Essen, Duisburg [Lit.: Tausch, von Wachtendonk: Chemie 2000+; Buchner Verlag; Bamberg 2001]
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Versuch zur Wärmeabsorption:
Baue eine Messvorrichtung gemäß der Skizze aus Bild 1. Das Rohr besteht aus zwei vereinigten Teedosen, bei denen die Deckel und Böden entfernt wurden. In das Rohr werden 2 seitliche Einfüllöffnungen angebracht und mit Knete verschlossen. Die Spitze des Temperaturfühlers wird von außen an einem luftdichten Deckel aus schwarzer Pappe mit Tesafilm befestigt. Die Rückseite wird mit Aluminiumfolie abgedeckt. So entsteht ein Wärmestrahlungsdetektor. Die Wärmestrahlung erwärmt die schwarze Pappe, was am Messgerät als Temperaturerhöhung abzulesen ist. Der Bunsenbrenner (oder Kartuschenbrenner) wird bei allen Messungen in der gleichen Entfernung von 10 cm bis 15 cm vor der Dosenöffnung positioniert. Bei jeder Messreihe wird die Temperatur alle 30 s abgelesen, notiert und anschließend grafisch aufgetragen. Jede Messung wird nach 3 min. abgebrochen. Vor Beginn der nächsten Messung muss die Apparatur (ggf. mit einem Kaltluft-Fön) gekühlt werden.
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V 1 |
Führe folgende Messreihen durch, indem du an der offenen großen Dosenöffnung folgende Stoffe befestigst (z.B. mit einem Gummiband) |
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Gas in der Röhre: Luft |
Temperatur [°C] nach: |
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Material: |
0 s |
30 s |
60 s |
90 s |
120 s |
150 s |
180 s |
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a) Polyethenfolie |
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b) Aluminiumfolie |
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c) Flachbeutel aus Polyethen (leer) |
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d) Flachbeutel aus Polyethen (innen mit Wasser befeuchtet) |
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e) nichts (das vordere Ende der Metallröhre bleibt offen) |
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V 2 |
Wiederhole die Messreihe a) nachdem du in dem Rohr die Luft durch Kohlendioxid ersetzt und die Einfüllöffnungen wieder mit Knetmasse verschlossen hast. |
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Gas in der Röhre: Kohlendioxid |
Temperatur [°C] nach: |
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Material: |
0 s |
30 s |
60 s |
90 s |
120 s |
150 s |
180 s |
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f) Polyethenfolie |
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A 1 |
Begründe, warum man mit der Messvorrichtung aus Bild 1 die Ausbreitung der Wärme durch Wärmestrahlung (und nicht durch Konvektion von Gasmassen) misst: | |
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A 2 |
Warum ist es notwendig, vor jeder neuen Messreihe die Apparatur auf die Ausgangstemperatur bei der ersten Messreihe zu kühlen? |
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A 3 |
Nach der grafischen Darstellung der Ergebnisse aus den Messreihen mit Luft in den Dosen erhält man Temperatur - Zeitkurven, wobei die Temperatur nach 3 min in Messreihe e) am höchsten gestiegen ist.
Bei den Messreihen ergibt sich die Reihenfolge:
e) > a) » c) > d) » f) > b)
Interpretiere diese Ergebnisse hinsichtlich der Absorption von Wärmestrahlung durch die untersuchten Materialien und schreibe die Materialien in der Reihenfolge abnehmender Wärmeabsorption auf. |
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A 4 |
Warum muss ausgerechnet die Messreihe a) mit Kohlenstoffdioxid in den Dosen wiederholt werden, wenn man eine Aussage über die Wärmeabsorption dieses Gases erhalten will? |
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A 5 |
Kohlenstoffdioxid CO2 ist bekannt als Treibhausgas, das zur Erwärmung des Erdklimas beiträgt. Eine Messreihe mit CO2 in den Dosen hat jedoch gezeigt, dass die Temperatur nicht so hoch ansteigt wie dann, wenn die Dosen mit Luft gefüllt sind.
Woran kann das liegen? Bitte kreuze richtig an: |
c Dieses Messergebnis ist falsch, die Messung muss wiederholt werden.
c CO2 ist gar kein Treibhausgas.
c Da CO2 ein besserer Wärmeabsorber als Luft ist, steigt die
Temperatur nicht so hoch an.
c Dieser Versuch hat nichts mit dem Treibhauseffekt zu tun.
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2. © 2004 Seesing, Tausch; Universität Duisburg-Essen, Duisburg [Lit:Tausch, von Wachtendonk: 2000+, Buchner Verlag, Bamberg 2001]
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Aus Lufteinschlüssen in Eisbohrkernen konnte der CO2 -Gehalt der Atmosphäre bis weit in die Vergangenheit ermittelt werden (Bild 2).
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A 6 |
Beschreibe die wesentlichen Tendenzen, die das Bild 2 aufzeigt. |
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A 7 |
Welche der vier Aussagen von Aufgabe A5 steht im Widerspruch zu der Aussage aus Bild 2? Begründe deine Antwort! |
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About this page:
Authors: M. Seesing, M. Tausch - Universität Duisburg-Essen, Duisburg / Germany
Last update: 2004-05-13 |
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