Drivhuseffekten i en flaske
CO2 kaldes en drivhusgas, fordi den holder på varmen i atmosfæren. Kan man se det i en flaske? Eleverne fylder den ene af to flasker med ekstra CO2, belyser dem lige meget og logger temperaturen. Bagefter diskuterer de, hvad forsøget viser, og hvor modellen halter.
Bliver luften i en flaske varmere under en lampe, når den indeholder mere CO2?
Det skal I bruge
| Vare | Varenr. | Antal og formål |
|---|---|---|
| Temperatursensor, trådløs, 6 stk. (PASCO PS-3201-P) | PS-3201-P | 2 sensorer pr. gruppe |
| CO2-sensor, trådløs (PASCO PS-3208) | PS-3208 | 1 pr. klasse, til at måle CO2 i flaskerne |
| Plastflaske UN-godkendt 1 L | 148000 | 2 pr. gruppe |
| Natriumhydrogencarbonat (1 kg) | 818400-4 | Til at lave CO2 |
| Eddikesyre 1 M (1 liter) | 824400-4 | Til at lave CO2 |
| Gasslange (1 m) | 001755 | 1 pr. gruppe, til at lede CO2 over i flasken |
| Beskyttelsesbriller, komfort | 910020 | 1 pr. elev |
Andet udstyr: en lampe med glødepære eller halogenpære (LED-pærer giver for lidt varmestråling); en lille flaske eller kolbe med prop og hul til slangen; modellervoks eller tape til at tætne om sensorerne.
Sikkerhed
Lampen bliver varm, så hold den mindst 30 cm fra flaskerne og rør ikke ved pæren. Brug beskyttelsesbriller, når I blander natron og eddikesyre.
Sådan gør I
- Stik en temperatursensor ind gennem låget på hver flaske og tætn med modellervoks.
- Lav CO2: Kom to teskefulde natron i den lille flaske, hæld lidt eddikesyre i og sæt proppen med slangen i.
- Led gassen ned i bunden af den ene store flaske i ca. et minut og skru låget på. Den anden flaske indeholder almindelig luft.
- Mål eventuelt CO2-indholdet i begge flasker med CO2-sensoren, før I lukker dem.
- Stil flaskerne ved siden af hinanden, lige langt fra lampen. Start målingen og vent, til temperaturen er stabil.
- Tænd lampen og log temperaturen i 15 minutter. Sluk lampen og log, mens flaskerne køler af i 10 minutter.
- Byt flaskernes pladser og gentag, så I ved, at forskellen ikke skyldes placeringen.
Med PASCO-sensor
To trådløse temperatursensorer (fra PS-3201-P) logger begge flasker på samme graf i SPARKvue. CO2-sensoren (PS-3208) viser, hvor meget mere CO2 der er i den ene flaske. Brug analyseværktøjet til at finde temperaturstigningen i hver flaske.
Hvad sker der?
Lampen opvarmer flaskerne og luften indeni. Varme genstande sender varmestråling (infrarød stråling) ud. CO2-molekyler kan optage infrarød stråling og sende den videre i alle retninger, også tilbage. Derfor holder luft med meget CO2 lidt bedre på varmen. Det er drivhuseffekten.
I flasken er forskellen lille, ofte kun 1-2 °C. Flasken er ikke en atmosfære: Der er langt mere CO2 i flasken end i luften, flaskens plast stopper selv noget af strålingen, og CO2 er tungere end luft og opfører sig derfor anderledes ved opvarmning.
Forsøget er derfor en model. Det viser, at CO2 påvirker temperaturen, men ikke hvor meget jorden bliver varmere.
Spørgsmål til eftertanke
- Hvor meget varmere blev hver flaske, mens lampen var tændt?
- Hvorfor byttede I flaskerne om og gentog forsøget?
- Hvad er forskellen på flasken og den rigtige atmosfære?
- Hvordan kunne I gøre forsøget mere fair?
Til læreren
Flasken med ekstra CO2 bliver typisk 0,5-2 °C varmere end flasken med luft. Forskellen kan være lille eller gå den forkerte vej, hvis flaskerne ikke står lige, så gentagelsen med ombyttede pladser er vigtig.
Brug forsøget til at tale om modeller og deres begrænsninger. Det er et vigtigt mål i sig selv, at eleverne kan forklare, hvorfor flasken ikke er en atmosfære.
Fællesfagligt fokusområde: Forsøget passer til klimaforløb i fysik/kemi, geografi og biologi og kan kobles til data om CO2 i atmosfæren.
Vejledningen er udarbejdet af LabDidakt. Læreren skal altid selv vurdere sikkerheden ved forsøget i sin klasse og følge skolens retningslinjer og sikkerhedsdatabladene for de kemikalier, der bruges.
