Luft/Modellexperiment Treibhausgas

In unserer Atmosphäre befinden sich außer dem Gasgemisch Luft unter anderem auch die, dir mittlerweile bekannten, Gase Kohlenstoffdioxid und Distickstoffoxid. Was bewirken diese Gase in der Atmosphäre?

Einführung: Treibhauseffekt

Der Treibhauseffekt ist die namensgebende Wirkung von Treibhausgasen in Atmosphären auf die Temperatur am Boden. Dadurch stellen sich auf Planetenoberflächen höhere Temperaturen ein, als sich ohne Treibhauseffekt einstellen würden. Der Effekt entsteht dadurch, dass die Atmosphäre weitgehend transparent für die von der Sonne ankommende kurzwellige Strahlung ist, jedoch wenig transparent für die langwellige Infrarotstrahlung ist, die von der warmen Erdoberfläche und von der erwärmten Luft emittiert wird. Wasserdampf hat am Treibhauseffekt auf der Erde den größten Anteil; seine Konzentration in der Atmosphäre wird durch die Lufttemperatur gesteuert.

Aufgabenstellung

Erlenmeyerkolben 500 ml

Petrischale

In unserer Atmosphäre befinden sich außer dem Gasgemisch Luft unter anderem auch die, dir mittlerweile bekannten, Gase Kohlenstoffdioxid und Distickstoffoxid. Was bewirken diese Gase in der Atmosphäre? Dazu werden verschiedene Atmosphären im Laborversuch verglichen. Dazu benötigst du folgende Materialien:

Plastikwanne
Erlenmeyerkolben.
Luftballon
Luftpumpe
Petrischale
Thermometer mit passendem, durchbohrtem Gummistopfen
Stativ mit Klemmen und Muffen
Halogenstrahler (=Lampe)
Stoppuhr
Brausetabletten
Distickstoffmonooxid (kann aus einer Lachgaspatrone für Sahnespender gewonnen werden und mit dem Sahnespender in einen Luftballon überführt werden)

Luft-Atmosphäre

VIDEO EINFÜGEN VON EXPERIMENT

Fülle in der Plastikwanne den Erlenmeyerkolben mit Wasser und stelle ihn verkehrt herum in die Wanne, ohne dass eingefülltes Wasser verloren geht. Pumpe einen Luftballon mit Luft auf und leite das Gas wieder in den Erlenmeyerkolben.
Sobald der Kolben gefüllt ist, wird er mit einer Petrischale verschlossen, herausgenommen und getrocknet.
Die Petrischale wird sehr schnell durch einen durchbohrten Gummistopfen mit Thermometer ersetzt, so dass möglichst wenig Gas entweichen kann.
WICHTIG! Warte 1-2 Minuten bis die Temperatur konstant ist und der Wert nicht schwankt!
Befestige den Kolben mit der Klemme am Stativ.
Stelle die Lampe mit dem Stativ auf die Markierung. Verdecke den Erlenmeyerkolben mit einem Papier.
Als nächstes wird die Anfangstemperatur abgelesen.
Schalte die Lampe ein und lasse von nun an die Stoppuhr laufen. Lies jede Minute die Temperatur ab.
Nach fünf Minuten wird das Experiment beendet.

Kohlenstoffdioxid-Atmosphäre

Globale Kohlenstoffdioxid-Verteilung in der Troposphäre, aufgenommen durch das Atmospheric Infrared Sounder (AIRS) Instrument der NASA im Juli 2008

Lege zwei Brausetabletten unter die Öffnung des Kolbens und fange das Kohlenstoffdioxid auf. Jetzt wird das gleiche Experiment durchgeführt, wie in den Schritten 2 bis 9 beschrieben. Die Anfangstemperatur sollte ungefähr gleich sein.

Aufgabenstellung

Warum kann man das Kohlendioxid wie in der oben beschriebenen Darstellung auffangen? Welche Eigenschaft besitzt Kohlendioxid?
Betrachte die globale Kohlenstoffdioxid-Verteilung in der Troposphäre in der Abbildung rechts. Was fällt bei der Kohlendioxidverteilung auf?

Distickstoffoxid-Atmosphäre

Fülle einen Luftballon mit Distickstoffoxid und leite das Gas in den mit Wasser gefüllten Erlenmeyerkolben. Auch hier werden anschließend die Schritte 2 bis 9 durchgeführt. Die Anfangstemperatur sollte ungefähr gleich sein.

Siehe auch

Treibhausgase