Aspetti fisici dell`effetto serra
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una proposta didattica per la scuola secondaria di 2° grado 1 1) Tutti gli oggetti a T ≠0 irradiano. Legge di Wien λMAX۰T = costante T≈300K λ≈10.000 nm lontano infrarosso Principio di Kirchoff Se un oggetto ad una certa T emette una certa radiazione, alla stessa temperatura deve anche assorbirla Legge di Stefan-Boltzmann L’energia radiante emessa aumenta rapidamente con la temperatura : Pe= eσAT4 2) Le proprietà ottiche degli oggetti dipendono dalla lunghezza d’onda della radiazione incidente. U.V. visibile i. r. vicino i. r. lontano es. vetro visibile i. r. vicino L’aria è trasparente sia all’infrarosso (onde lunghe) che al visibile (onde corte). Significative quantità di CO2 e H2O opaca all’infrarosso 2 Spettro solare 3 I gas “serra” H2O CO2 CH4 N2O SF6 CFC Lasciano passare la radiazione solare di corta lunghezza d’onda ma assorbono la radiazione infrarossa emessa dalla Terra. L’atmosfera si riscalda ed irraggia verso la Terra la temperatura MEDIA del Pianeta aumenta 4 Modello dell’effetto serra per la Terra 5 →Misure di temperatura sul modello di serra 6 7 8 SERRA APERTA radiazione Solare PIASTRA assorbita dalla piastra aumento di temperatura piastra emette radiazione infrarossa i.r. emessa Q Flusso di calore per conduzione e convezione PIASTRA CALDA Flusso di energia entrante = Flusso di energia uscente (radiazione solare) (radiazione i.r.+ calore) 9 SERRA con COPERCHIO (1) radiazione Solare PIASTRA es. visibile Q PIASTRA CALDA coperchio OPACO a radiazione U.V. e lontano infrarosso Radiazione i.r EMESSA dalla piastra è assorbita (e parzialmente riflessa) dal coperchio 10 SERRA con COPERCHIO (2) Radiazione i.r EMESSA dalla piastra è assorbita (e parzialmente riflessa) dal coperchio PIASTRA CALDA Q coperchio CALDO emette radiazione i.r. PIASTRA CALDA TE CHIUSA> TE APERTA Flusso di energia entrante = Flusso di energia uscente (solare+ coperchio) (radiazione i.r. + calore) 11
