Der Treibhauseffekt

von Jans Manjali

Thema Kohlenstoffdioxid (Dichte, Nachweis)
Klasse 7-8
Art Schülerversuch
Schlagworte Klimaerwärmung Temperaturerhöhung Treibhauseffekt

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Ziel des Versuchs In diesem Versuch soll der Treibhauseffekt simuliert werden und die Temperaturen bei Luft- und Kohlenstoffdioxid-Atmosphäre aufgezeichnet und ausgewertet werden.

Materialien

kleine pneumatische Wanne, Dünnschichtchromatografie-Kammer, Halogenlampe, schwarze Pappe, Frischhaltefolie, Thermometer mit Thermofühler, Stoppuhr, Stativ mit Klemme

Chemikalien

Kohlenstoffdioxid-Gas, Wasser

Gefahrstoffe

Gefahrstoff	H-Sätze	P-Sätze	GHS-Piktogramme
Kohlenstoffdioxid	H280	P410+P403

Durchführung

Bei der ersten Messung wird die Dünnschichtchromatografie-Kammer luftdicht mit Frischhaltefolie verschlossen und auf eine schwarze Pappe gestellt. Anschließend wird in die pneumatische Wanne Wasser eingefüllt (Füllhöhe ca. 3 cm) und die Wanne auf die DC-Kammer gestellt. Zur Messung der Temperatur in der DC-Kammer wird der Thermofühler so eingeführt, dass er ca. 3 cm über den Boden hängt. Die Halogenlampe wird an einen Stativ befestigt und über die pneumatische Wanne gehängt. Die Anfangstemperatur wird notiert und nach Einschalten der Lampe alle 15 Sekunden die Temperatur abgelesen. Die Messung endet nach 5 Minuten.

Für die zweite Messung wird nach Abkühlen des Versuchsaufbaus die DC-Kammer durch die Lehrkraft mit Kohlenstoffdioxid-Gas befüllt und die Temperatur wie bei der ersten Messung protokolliert.

Beobachtung

In beiden Messungen wurde ein Anstieg der Temperatur detektiert. Die Anfangstemperatur in der DC-Kammer mit Kohlenstoffdioxid liegt höher als bei der ersten Messung mit Luft und die Temperatur steigt schneller.

Abbildungen

Abb. 1: Temperaturerhöhung in Abhängigkeit von der Zeit in Luft und CO<sub>2</sub>

Deutung

Die Temperaturwerte zeigen deutlich, dass die DC-Kammer mit Kohlenstoffdioxid-Gas einen höheren Temperaturanstieg aufweist als die mit Luft befüllte DC-Kammer. Die Lichtstrahlen der Lampe (Sonnenstrahlen) treffen auf die pneumatische Wanne mit Wasser (Wasser in der Atmosphäre, z.B. Wolken), wobei der größte Teil der Wärmestrahlung wieder zurück auf die schwarze Pappe (Erde) reflektiert wird, dort zum Teil absorbiert wird und ein anderer Teil in Form von Wärmestrahlung emittiert wird. Diese Wärmestrahlung wird vom Kohlenstoffdioxid absorbiert, während Luft als Gasgemisch aus vorrangig Sauerstoff und Stickstoff die Wärmestrahlung ungehindert durchlässt. Somit wird die DC-Kammer (Atmosphäre) mit Kohlenstoffdioxid stärker erwärmt.