CALENTAMIENTO GLOBAL: AUMENTO/DISMINUCIÓN DE LA TEMPERATURA Y DEL NIVEL DEL MAR

Transcripción

1 TALLER DE PROCESOS FÍSICOS CALENTAMIENTO GLOBAL: AUMENTO/DISMINUCIÓN DE LA TEMPERATURA Y DEL NIVEL DEL MAR

2 Objetivos específicos del taller: Hacer mediciones simples, hacer gráficos e interpretar los resultados. Comprender el efecto invernadero y su efecto en la temperatura de la superficie del planeta. Comprender el efecto de las nubes y aerosoles en la temperatura de la superficie del planeta. Comprender la diferencia en el derretimiento de los hielos del Ártico y de la Antártica.

3 INSTRUCCIONES GENERALES Formar equipos de 5 personas. Durante el taller se realizarán los siguientes experimentos: 1. Derretimiento de los hielos polares: Ártico v/s Antártica DEMOSTRACIÓN 2. Efecto invernadero TRABAJO GRUPAL 3. Efecto de nubes y aerosoles (albedo) TRABAJO GRUPAL

4 CONTEXTO Derretimiento de los hielos polares: Ártico v/s Antártica Si el nivel del mar sube 6 m Si el nivel del mar sube 150 m Pero, de dónde sale el agua para aumentar el nivel del mar?

5 ÁRTICO Fuentes de agua ANTÁRTICA

6 INSTRUCCIONES Derretimiento de los hielos polares: Ártico v/s Antártica En el primer recipiente agregar agua, poner un vaso en la mitad y sobre el vaso colocar 2 ó 3 cubos de hielo. En el segundo recipiente agregar agua y dentro del agua agregar 2 ó 3 cubos de hielo. Cuidar que los niveles en ambos recipientes sean parecidos. La luz infrarroja se debe poner sobre los recipientes, cuidando que ilumine a ambos recipientes por igual. Con una cinta adhesiva marcar el nivel inicial del agua en ambos recipientes (tiempo: 0 minutos). Utilizar la tabla que aparece en la guía: - Medir el cambio de nivel experimentado cada 2 minutos. - Determinar en qué recipiente se derriten primero los hielos.

7 CONTEXTO Efecto invernadero

8 INSTRUCCIONES Efecto invernadero Agregar arena en ambos recipientes hasta completar aproximadamente 3 a 4 cm de altura. Colocar un termómetro por recipiente. La punta del termómetro se debe hundir 1 cm. Fijar el termómetro a la pared de los recipientes con cinta adhesiva. Colocar sobre el segundo recipiente la placa de vidrio, cubriendo 1/2 de la superficie. Cuidar que la mitad abierta Utilizar la tabla que aparece en la guía: - Anotar la temperatura observada en cada recipiente (tiempo: 0 minutos) - Encender la lámpara - Medir cada 1 minuto, hasta completar la tabla. - Graficar los valores en papel milimetrado.

9 FUNCIONES INTEGRANTES 2 en lectura de termómetros 1 anota en la tabla 1 indica el tiempo (se avisa 10 segundos antes de completar el minuto) 1 grafica.

10 Lectura de termómetros Tener mucho cuidado con la ampolleta infrarroja. No se debe tocar, pues puede producir quemaduras Escala en grados Celsius Lectura ,5 C 12 C C Sólo se puede discriminar cada 0,5 C

11 Gráficos Tablas 22, , ,5 34, ,5 48 papel milimetrado con (en C) 37,5 36,5 35,5 34,5 33,5 32,5 31,5 30,5 29,5 28,5 27,5 26,5 25,5 24,5 23,5 22,5 con tiempo (minutos)

12 Gráficos Tablas 22, ,5 27, ,5 31,5 34,5 34, , , ,5 48 papel milimetrado con sin (en C) (en C) 37,5 39 x 36, ,5 x 37 34, ,5 35 x 32, ,5 x 33 30, , , ,5 x 29 26, ,5 27 x 24, , ,5 x 24 x con sin tiempo (minutos)

13 Efecto invernadero PREGUNTAS En qué recipiente aumentó la temperatura con mayor rapidez? En el recipiente que tiene el vidrio que tapa 1/2 de la parte superior

14 Efecto invernadero PROCESO FÍSICO VIDRIO = CAPA DE GASES INVERNADERO Radiación solar ZOOM gases invernadero absorción emisión Moléculas de gas invernadero absorción/emisión Radiación terrestre superficie tierra más energía para calentar la superficie

15 Si quieres saber más Los gases invernadero no absorben la luz del sol (radiación solar), es prácticamente transparente. La superficie de la tierra absorbe la radiación solar y una vez que se calienta emite radiación infrarroja. Esta radiación infrarroja se perdería hacia el espacio exterior, si los gases invernadero no existiesen. Lo que hacen estos gases es absorber la radiación que sale de la superficie de la tierra (radiación terrestre) y emitirla tanto hacia arriba como hacia abajo, de vuelta a la superficie. Esta radiación infrarroja también es energía que sirve para aumentar la temperatura de la superficie de la tierra. Si quieres saber más, averigua sobre los procesos físicos de absorción y emisión de radiación electromagnética.

16 Derretimiento de los hielos polares: Ártico v/s Antártica PREGUNTAS En qué recipiente aumentó el nivel del agua? Sólo aumentó en el recipiente que representa la Antártica En qué recipiente se derritió primero el hielo? En el recipiente que representa el Ártico

17 Derretimiento de los hielos polares: Ártico v/s Antártica PRINCIPIO FÍSICO Recipiente: Antártica Derretimiento del hielo (fuera del agua) 5 hielos de 3 cm x 2 cm 2 cm 4 mm 5 cm 13 cm 13 cm tiempo: 0 min tiempo: 15 min

18 Derretimiento de los hielos polares: Ártico v/s Antártica PRINCIPIO FÍSICO Recipiente: Ártico tiempo: 0 min Aumento del nivel del agua

19 Derretimiento de los hielos polares: Ártico v/s Antártica PRINCIPIO FÍSICO El principio de Arquímedes es un principio físico que afirma que un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido (líquido o gas), será empujado con una fuerza igual al peso del volumen de fluido desplazado por dicho objeto. Volumen de agua desplazado ES IGUAL AL Volumen del objeto hundido

20 Derretimiento de los hielos polares: Ártico v/s Antártica PRINCIPIO FÍSICO Recipiente: Ártico Derretimiento del hielo (dentro del agua) tiempo: 0 min tiempo: 10 min

21 Si quieres saber más Sólo 8 % del volumen del hielo queda sobre la superficie del agua. Al derretirse debería aumentar levemente el volumen del agua, pero La densidad del hielo (agua sólida) es menor que la del agua líquida. Así que al derretirse y aumentar su densidad, el volumen debería disminuir. En nuestro experimento, ambos efectos se contraponen y el resultado es que una vez que el hielo se derrite en el agua, el cambio de volumen es imperceptible. Averigua qué densidad tiene el agua de mar. Se mantiene válido el argumento anterior?

22 CONTEXTO Nubes y aerosoles NUBES

23 CONTEXTO Nubes y aerosoles AEROSOLES

24 Nubes y aerosoles INSTRUCCIONES Agregar arena en ambos recipientes hasta completar aproximadamente 3 a 4 cm de altura. Colocar un termómetro por recipiente. La punta del termómetro se debe hundir 1 cm. Fijar el termómetro a la pared de los recipientes con cinta adhesiva. Colocar sobre el segundo recipiente el cartón con orificios. Utilizar la tabla que aparece en la guía: - Anotar la temperatura observada en cada recipiente (tiempo: 0 minutos) - Encender la lámpara - Medir cada 1 minutos, hasta completar la tabla. - Graficar los valores en papel milimetrado. FUNCIONES: 2 estudiantes en lectura de termómetros, 1 anotando en la tabla, 1 indicando el tiempo (se avisa 10 segundos antes de completar el minuto), 1 graficando.

25 Nubes y aerosoles PREGUNTAS En qué recipiente aumentó la temperatura con menor rapidez? En el recipiente que tiene el cartón que tapa la parte superior

26 Nubes y aerosoles PROCESO FÍSICO CARTÓN = NUBES (o AEROSOLES) La luz se refleja en la superficie de nubes de gotas de agua o polvo ZOOM gotas de agua o partículas suspendidas menos energía para calentar la superficie

27 Si quieres saber más No sólo la reflexión en la parte más alta de nubes de gotas de agua o de polvo es importante. También lo es la reflexión en cualquier superficie, por ejemplo, en la nieve, la arena de un desierto, o las copas de los árboles. En geofísica, esta reflexión de la luz del sol se conoce como albedo. Si quieres saber más sobre el efecto de las nubes y aerosoles en la luz, averigua sobre el proceso físico conocido como difracción.

28 JUGUEMOS: SEAMOS CIENTÍFICOS EN LA DÉCADA DE LOS SETENTA

29 Información sobre la temperatura media global en 1976 Información disponible: Calentamiento global producto de los gases invernaderos emitidos por el uso de combustibles fósiles Grados Celsius? años

30 DEBATE Cómo cambiará la temperatura media global en las próximas décadas? Grados Celsius? años

31 RESULTADOS Algunos científicos de la década del setenta esperaban que el enfriamiento se mantuviera, desencadenando el inicio de una nueva era glacial. El aumento de la cantidad de nubes era considerado el principal factor responsable de este cambio climático. Por supuesto, los científicos nos equivocamos

32 ACTIVIDAD PRÁCTICA DE CONTINUIDAD Experimento: Calentamiento de océanos y continentes

33 90 N 75 N 60 N 45 N CONTEXTO Calentamiento de océanos y continentes Fracción de Tierra Hemisferio Norte 30 N 15 N 0 15 S 30 S 45 S 60 S 75 S Hemisferio Sur 90 S 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 Qué hemisferio tiene más tierra?

34 Calentamiento de océanos y continentes INSTRUCCIONES Agregar arena en un recipiente y en el otro agregar agua hasta completar aproximadamente 3 a 4 cm de altura. Colocar un termómetro por recipiente. La punta del termómetro se debe hundir 1 cm. Fijar el termómetro a la pared de los recipientes. Utilizar la tabla que aparece en la guía: - Anotar la temperatura observada en cada recipiente - Encender la lámpara - Medir cada 1 minutos, hasta completar la tabla. - Graficar los valores en papel milimetrado. FUNCIONES: 2 estudiantes en lectura de termómetros, 1 anotando en la tabla, 1 indicando el tiempo (se avisa 10 segundos antes de completar el minuto), 1 graficando.

35 PAUTA DE AUTOEVALUACIÓN Qué aprendizajes logramos con el taller de hoy?

36 FIN DEL TALLER DE PROCESOS FÍSICOS Muchísimas Gracias!