“二氧化碳温室效应”模拟实验
2020-03-25
地理教育 2020年3期

高中地理必修1“大气的温室效应和保温作用”是学习的重难点,如今公众关注的全球变暖,基本归因为二氧化碳等温室气体的过度排放,导致温室效应和保温作用加剧。所谓的温室效应是指太阳短波辐射绝大部分能穿透大气层直接加热地面,而大气却能吸收几乎全部的地面长波辐射,并向地面发射长波辐射(称大气逆辐射),这种辐射具易进而不易失的效应,称温室效应,也称花房效应。大气中有此选择吸收能力的气体很多,如水汽、二氧化碳等能强烈吸收地面长波辐射,将热量储存于大气中,再通过大气逆辐射将热量还给地面,从而起到保温作用。然而,二氧化碳真的是温室气体吗?它是怎样产生温室效应的?产生的效应究竟有多强?这引起了我们的好奇和思考,想通过实验一探究竟。
一、实验方案设计
比热容是热力学中常用的一个物理量,用它表示物体吸热或散热能力。二氧化碳的比热容比空气小,在相同的热能条件下,温度升高或下降1℃或1K吸收或放出的二氧化碳要比空气少。假定二氧化碳是一种温室气体,它能吸收来自太阳和地面的长波辐射,将热量截留在大气中,然后通过大气逆辐射将热量归还给地面,从而起到保温作用。那么高浓度的二氧化碳气体与正常大气相比,在升温过程中,理应表现为温度较高;而在降温过程中,温度也应高于正常大气。
通过小组讨论分析,初步形成实验构想:想要证明二氧化碳是……
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