El vidrio tiene la propiedad especial de permitir el paso de la radiación infrarroja de longitudes de onda más cortas. Pero el vidrio no permite que la radiación infrarroja de longitudes de onda más largas lo atraviese. Un cuerpo muy caliente como el sol emite radiación infrarroja de longitud de onda más corta o de gran energía. Mientras que un cuerpo a baja temperatura emite radiación infrarroja de longitudes de onda más largas o de pequeña energía. Esta propiedad del vidrio ha sido aprovechada por el hombre en la construcción de invernaderos para proteger las plantas del frío intenso.
¿Qué es el efecto hibernadero?
La radiación infrarroja emitida por el sol tiene longitudes de onda cortas y gran energía. Esta radiación de calor pasa fácilmente a través de los cristales de las ventanas y los techos del invernadero. Los objetos como plantas dentro de la casa absorben esta radiación de calor. Así, la temperatura del aire dentro del invernadero aumenta por conducción y convección.
Los objetos cálidos como las plantas dentro del invernadero también irradian energía en forma de radiación infrarroja de longitudes de onda más largas y poca energía. El vidrio no permite que escape esta radiación infrarroja de longitudes de onda más largas dentro de la casa. Por lo tanto, el interior del invernadero y las plantas colocadas en su interior permanecen calientes. Esto se conoce como el efecto Casa Verde.
Por lo tanto, el efecto invernadero se define simplemente como el calentamiento de la atmósfera terrestre debido a la captura de radiación de calor (radiación infrarroja).
El efecto invernadero es la consecuencia de la variación de λ max con la temperatura (es decir, la ley de Wien).
En un invernadero, la radiación incidente del sol es más intensa en m = 4,83 × 10 m y atraviesa el vidrio con mayor facilidad. Esta radiación ha absorbido los objetos del interior del invernadero que a su vez vuelven a emitir las radiaciones. Generalmente, la temperatura en el invernadero es de unos 300 K, por lo que la longitud de onda (λ max ) correspondiente a la máxima intensidad de radiación viene dada por
λmáx = b / T= 2,898 x 10 -3 mK T /300K = 96,6 x 10 -7 m.
Esta longitud de onda se encuentra en la parte infrarroja del espectro de radiación y no atraviesa fácilmente el vidrio. El invernadero se calienta debido al atrapamiento de las radiaciones infrarrojas.
Gases de invernadero
La tierra es un enorme invernadero donde el vidrio del invernadero artificial es reemplazado por la atmósfera. El vapor de agua y los gases de efecto invernadero como el dirust de carbono (CO 2 ), el rust nitroso (N 2 O), el metano (CH 4 ), los clorofluorocarbonos (CFC) y el ozono (O 3 ) en la troposfera son buenos absorbentes de la radiación infrarroja. . La luz del sol pasa más fácilmente a través de la atmósfera en comparación con las radiaciones infrarrojas. Debido a este hecho, la temperatura de la superficie terrestre aumenta.
Consecuencias del Efecto Invernadero
- Aumento de temperatura: El efecto invernadero calienta la superficie terrestre y la atmósfera. La actividad humana (como el transporte, las industrias, etc.) ha aumentado los gases de efecto invernadero, lo que ha provocado un aumento de la temperatura media de la tierra de 0,3 a 0,6 °C en este siglo. Se ha estimado que si tales actividades continúan, la temperatura aumentará entre 1 °C y 3 °C después de 50 a 60 años.
- Calentamiento Global: El calentamiento global debido al efecto invernadero conduce a cambios climáticos importantes, que son peligrosos para la supervivencia de la vida humana y animal. Las áreas costeras quedarán sumergidas y las áreas desérticas se expandirán. Por lo tanto, se deben hacer esfuerzos para disminuir el calentamiento global para la supervivencia de la vida humana.
- Agotamiento de la capa de ozono: la capa de ozono se encuentra en las regiones superiores de la estratosfera y nos protege de los dañinos rayos ultravioleta del sol. Con el agotamiento de la capa de ozono, se produce la entrada de los dañinos rayos UV a la superficie de la tierra, lo que provoca cáncer de piel y también puede cambiar el clima.
Ejemplos de efecto invernadero
1. El interior de un automóvil estacionado al sol con las ventanas cerradas se calienta mucho debido al efecto invernadero.
2. Las habitaciones de una casa en países fríos cuyas ventanas están cerradas y les da la luz del sol se calientan debido al efecto invernadero.
3. Las cocinas solares y los hornos solares se calientan debido al efecto invernadero.
¿Cómo la atmósfera de la Tierra es un enorme invernadero?
La atmósfera de la tierra actúa como un invernadero. Los vapores de agua y el dirust de carbono en la atmósfera absorben mejor la radiación infrarroja de longitudes de onda más largas que la radiación infrarroja de longitudes de onda más cortas. La radiación solar (rayos visibles, radiación infrarroja de menor longitud de onda y radiación ultravioleta) atraviesa fácilmente la atmósfera. La radiación de calor que atraviesa la atmósfera es absorbida por la superficie terrestre y varios objetos como plantas, agua y rocas.
Así, la temperatura del aire y de la superficie terrestre aumentan. La superficie de la tierra y varios objetos sobre ella emiten radiación infrarroja (es decir, radiación de calor) de longitudes de onda más largas. Estas radiaciones infrarrojas de longitudes de onda más largas son absorbidas por los vapores de agua y el dirust de carbono de la atmósfera. Debido a estas radiaciones de calor absorbidas, se produce el calentamiento de la atmósfera terrestre (Figura 1).
Figura 1: El calentamiento de la atmósfera terrestre
Prevención del efecto invernadero
1. Evite el uso de plástico: se debe minimizar el uso de polietileno y plásticos para los envases, así que recicle y reutilice los desechos domésticos.
2. Plantar árboles: se deben plantar árboles para reducir el gas de dirust de carbono en la atmósfera.
3. Evite la CA: se debe evitar la CA tanto como sea posible.
4. Uso de bicicletas: se debe usar bicicletas para distancias cortas, el uso de menos automóviles y bicicletas reducirá la quema de combustible, que es una de las principales causas del calentamiento global.
Problemas de muestra
Problema 1: Escribe el nombre de cinco gases de efecto invernadero.
Solución:
Dirust de carbono (CO 2 ), rust nitroso (N 2 O), metano (CH 4 ), clorofluorocarbono (CFC) y Ozono (O 3 ).
Problema 2: Menciona las dos consecuencias del efecto invernadero.
Solución:
1. Calentamiento global: El calentamiento global debido al efecto invernadero conduce a cambios climáticos importantes, que son peligrosos para la supervivencia de la vida humana y animal. Las áreas costeras quedarán sumergidas y las áreas desérticas se expandirán. Por lo tanto, se deben hacer esfuerzos para disminuir el calentamiento global para la supervivencia de la vida humana.
2. Agotamiento de la capa de ozono: la capa de ozono se encuentra en las regiones superiores de la estratosfera y nos protege de los dañinos rayos ultravioleta del sol. Con el agotamiento de la capa de ozono, se produce la entrada de los dañinos rayos UV a la superficie de la tierra, lo que provoca cáncer de piel y también puede cambiar el clima.
Problema 3: ¿Cuál es el papel del efecto invernadero en el cambio climático?
Solución:
Efecto invernadero aumentando la temperatura de la superficie terrestre lo que reduce el porcentaje de lluvia.
Problema 4: Escribe dos ejemplos del efecto invernadero.
Solución:
1. El interior de un automóvil estacionado al sol con las ventanas cerradas se calienta mucho debido al efecto invernadero.
2. Las habitaciones de una casa en países fríos cuyas ventanas están cerradas y la luz del sol cae sobre ellas se calientan debido al efecto invernadero.
Problema 7: ¿Qué radiación infrarroja absorbe la tierra, más larga o más corta?
Solución:
La Tierra absorbe bien la radiación infrarroja de longitudes de onda más largas que la radiación infrarroja de longitudes de onda más cortas.
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Artículo escrito por portalpirate y traducido por Barcelona Geeks. The original can be accessed here. Licence: CCBY-SA