una proposta didattica per la scuola
secondaria di 2° grado
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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
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Spettro solare
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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
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Modello dell’effetto serra per la Terra
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→Misure di temperatura sul modello di serra
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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)
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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
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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)
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