El efecto invernadero: calentamiento de la Tierra
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Actividad del laboratorio de ciencias SEED
El efecto invernadero: calentamiento de la Tierra
Esta actividad fue creada en asociación con AGI
http://www.agiweb.org/geoeducation.html
La Tierra recibe del sol grandes
cantidades de energía en forma de luz
solar. Las plantas convierten esta
energía en combustible para su
crecimiento, que a su vez se transforma
en alimento para muchos animales. Esta
energía (denominada radiación solar)
calienta nuestro planeta, pone la
atmósfera en movimiento e impulsa
nuestros sistemas climáticos haciendo
que soplen vientos, se formen nubes y
caigan lluvia y nieve.
El vapor de agua, el dióxido de carbono
(CO2) y algunos otros gases de la atmósfera permiten que la luz solar llegue a la
superficie de la Tierra. Estos mismos gases evitan que la radiación infrarroja
(emitida por la Tierra) escape nuevamente al espacio, atrapando así el calor cerca
de la superficie terrestre. Esto se denomina efecto invernadero, porque se parece a
la forma en que un invernadero atrapa el aire caliente.
El efecto invernadero es un proceso natural que mantiene la atmósfera de la Tierra
a una temperatura cómoda para la mayoría de los seres vivos. La temperatura
promedio de la superficie terrestre es de 15 ºC o 59 ºF. Sin el efecto invernadero,
gran parte de la energía térmica de la Tierra se perdería en el espacio. La
temperatura superficial promedio seria de -18 ºC (0 ºF), considerablemente más
baja que la actual.
Nuestro experimento
En esta actividad, demostrarás cómo el efecto invernadero calienta la Tierra. Un
tazón de vidrio invertido sobre una superficie con césped y expuesto a la luz solar
representa los gases y las nubes de la atmósfera de la Tierra; la superficie con
césped representa la superficie terrestre. Al medir la temperatura del aire dentro y
fuera del tazón durante 15 minutos, puedes observar las diferencias causadas por
cubrir parte del césped con un tazón de vidrio. Pueden trabajar en grupos de al
menos dos o tres en este proyecto.
Nota: Esta actividad funciona mejor en un día soleado.
© 2013 Schlumberger Excellence in Educational Development, Inc. Todos los derechos reservados. La
impresión de copias de este documento está permitida para fines educativos únicamente, siempre
y cuando se reproduzca completamente este aviso de copyright. Visita el sitio web de SEED en
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Herramientas y materiales
• Dos termómetros de alcohol
• Tazón de vidrio transparente, suficientemente grande para cubrir uno de los
termómetros. Un frasco de vidrio grande vacío también puede servir.
• Cronómetro
• Cuaderno
• Bolígrafo
• Lupa de mano (opcional)
Cómo hacerlo
1. En el cuaderno, dibuja una tabla similar a la siguiente.
Tiempo Temperatura Temperatura Temperatura interior
(minutos) exterior (ºC) interior (°C) prevista (ºC)
Comienzo
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
2. Coloca los termómetros en un lugar con césped al sol. Cuando ambos marquen la
misma temperatura, registra la lectura como la temperatura de “Comienzo” en la
primera fila de la tabla del cuaderno. (Recomendación: Puede ser más fácil leer
los termómetros con una lupa de mano.
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y cuando se reproduzca completamente este aviso de copyright. Visita el sitio web de SEED en
http://www.planetseed.com/.El efecto invernadero: calentamiento de la Tierra — Página 3 de 5 3. Cubrirás un termómetro con el tazón de vidrio transparente; ¿cómo crees que variará la temperatura debajo del tazón de vidrio en 15 minutos? En la columna “Temperatura interior prevista”, escribe tus predicciones. 4. Coloca el tazón sobre uno de los termómetros. El otro termómetro debe estar al lado del tazón, pero no debajo de él. Asegúrate de que no haya sombras sobre ningún termómetro. 5. Activa el temporizador inmediatamente y registra las lecturas de los dos termómetros una vez por minuto durante los siguientes 15 minutos. 6. ¿Cómo son los resultados comparados con tu predicción? 7. Traza un gráfico que muestre la temperatura del aire dentro y fuera del tazón en función del tiempo. 8. Explica tus resultados. Preguntas para reflexionar 1. ¿De qué maneras actúa la atmósfera de la Tierra como el tazón de vidrio? 2. ¿Cómo rediseñarías este experimento para que se parezca más a la atmósfera y la superficie terrestre? 3. ¿Se te ocurren formas de reducir la temperatura dentro del tazón de vidrio sin retirar el aire? ¿Qué procesos atmosféricos representaría? 4. ¿Cómo podrías usar tecnología con esta actividad? Compara tus resultados con los nuestros (ver a continuación). © 2013 Schlumberger Excellence in Educational Development, Inc. Todos los derechos reservados. La impresión de copias de este documento está permitida para fines educativos únicamente, siempre y cuando se reproduzca completamente este aviso de copyright. Visita el sitio web de SEED en http://www.planetseed.com/.
El efecto invernadero: calentamiento de la Tierra — Página 4 de 5
Nuestros resultados
Medimos las temperaturas cada minuto, pero observamos que se estabilizaban
después de solo 10 minutos. Esta tabla muestra nuestros resultados.
Tiempo Temperatura Temperatura Temperatura interior
(minutos) exterior (ºC) interior (°C) prevista (ºC)
Comienzo 17 17 17
1 17 19 17
2 16 20 17
3 16 21 18
4 15 22 18
5 15 23 18
6 15 23 19
7 15 23 19
8 15 23 19
9 15 23 20
10 15 23 20
11 20
12 21
13 21
14 21
15 21
Nuestros datos mostraron que la temperatura fuera del tazón se mantuvo más o
menos estable, mientras que debajo del tazón, aumentó con rapidez y luego se
estabilizó.
En este experimento, el tazón de vidrio imita la atmósfera de la Tierra. La luz solar
atraviesa el vidrio y es absorbida por la superficie con césped, lo que hace que se
caliente. La superficie que se calienta libera energía que calienta el aire
circundante. El aire calentado dentro del tazón queda atrapado y no puede
mezclarse libremente con el aire más fresco que queda fuera del tazón. De esta
forma, el tazón de vidrio actúa como una barrera para el escape del calor, con lo
cual aumenta la temperatura dentro del tazón.
No te preocupes si tus resultados no son los mismos que los nuestros, ya que
dependen de las condiciones locales. No obstante, debes ver que la temperatura
dentro del tazón aumenta con el tiempo de alguna forma.
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y cuando se reproduzca completamente este aviso de copyright. Visita el sitio web de SEED en
http://www.planetseed.com/.El efecto invernadero: calentamiento de la Tierra — Página 5 de 5 Mira nuestra versión animada de cómo funciona el efecto invernadero. Mientras miras la animación, concéntrate en lo siguiente: 1. Describe el movimiento de la energía solar (ondas electromagnéticas que emite el sol). 2. Describe el movimiento de la radiación infrarroja (ondas electromagnéticas que emite la Tierra). 3. ¿Qué ocurre con la energía solar cuando atraviesa las moléculas de dióxido de carbono (CO2)? 4. ¿Qué ocurre con la radiación infrarroja cuando atraviesa las moléculas de CO2? 5. Teniendo en cuenta lo que aprendiste en la actividad, ¿cómo demuestra esta animación el efecto invernadero? © 2013 Schlumberger Excellence in Educational Development, Inc. Todos los derechos reservados. La impresión de copias de este documento está permitida para fines educativos únicamente, siempre y cuando se reproduzca completamente este aviso de copyright. Visita el sitio web de SEED en http://www.planetseed.com/.
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