| |
Objectius |
| |
- Estudiar l' efecte d'una alta concentració de CO2
sobre la temperatura d'un recipient que el conté, així
com l' efecte de les radiacions infraroges incidents
- Utilitzar correctament els sensors de temperatura
|
| |
| |
|
| |
Efecte Hivernacle |
| |
|
 |
Introducció |
| |
La temperatura de la Terra és
perfecta per a la vida. Ni massa freda, com a Mart, ni massa calenta com
a Venus. La Terra s' escalfa gràcies a l'energia del Sol. Una part
d'aquesta energia que arriba a l' atmosferaés reflectida en direcció
a l'espai, una altra part molt petita és absorbida i la resta travessa
l' atmosfera i escalfa el nostre planeta.
Alguns gasos de l' atmosfera, com el CO2 i el vapor d' aigua,
retenen l'energia, n' absorbeixen gran part i eviten que torni a l'espai.
Això contribueix a mantenir el planeta calent.
Així, doncs, l' atmosfera deixa passar la radiació
del Sol per tal que escalfi la Terra, però impedeix que la radiació
de la Terra escapi a l'espai. És molt semblant al que passa als
hivernacles, amb la diferència que l' hivernacle utilitza el vidre
i no pas els gasos de l' atmosfera per retenir l' escalfor. Per això
aquest fenomen natural ha rebut el nom d' efecte hivernacle. Si l' escalfor.
no restés retinguda a l' atmosfera, la Terra es glaçaria.
És fàcil dissenyar un model experimental per
estudiar l' efecte hivernacle: és suficient posar un termòmetre
dins un recipient tancat hermèticament que es deixa escalfar al
sol i anar registrant la temperatura cada interval de temps. Es pot millorar
el model afegint un segon recipient amb CO2 i comparant les
variacions de temperatura.
En el nostre cas , gràcies a l' equip de sensors,
podem automatitzar la recollida de dades i facilitat així l'estudi
del fenomen. |
| |
|
 |
Material i equipament |
| |
|
| |
| Equipament
MultiLog:
- Consola
- Font d' alimentació
- 1 connexió USB o Sèrie
- 4 sensors de temperatura
|
Reactius
i altres materials:
- Aigua destil·lada
- Glucosa
- Llevat
- 3 recipients de vidre o plàstic, d'uns 2 litres
de capacitat amb tapa de plàstic o en el seu lloc
o 3 bosses de plàstic amb tancament hermètic.
- 2 gots petits de vidre
- Plastilina.
|
|
|
| |
|
 |
Plantejament d' hipòtesis
i disseny de l' experiment |
| |
- Quin problema investiguem amb un disseny experimental semblant al
de la introducció?
- Formuleu una hipòtesi dels resultats que obtindreu.
- Quina és la variable independent ? és a dir, quina és
la variable ambiental que modifiquem?
- Quina o quines són les variables dependents ? és a dir,
quina o quines variables observem? són variables qualitatives
o quantitatives?
|
| |
|
 |
Procediment |
| |
|
 |
Prèviament a la realització de l' experiència,
convé comprovar que tots els termòmetres marquin la mateixa
temperatura.
Convé posar la dissolució de glucosa i llevat dins del
pot de vidre unes dues hores abans d'iniciar l' experiència per
tal de tenir una alta concentració de CO2. Un cop assolida
aquesta concentració es pot tornar a utilitzar el mateix pot per
a altres captacions, sempre i quan el tapem hermèticament amb plastilina
o un material similar.
Cal orientar els pot de vidre de la mateixa manera.
El vent és un factor que pot fer variar els resultats, ja que pot
fer baixar la temperatura dels pots més exposats. |
| |
|
| |
Muntatge de
l' experiència |
| |
|
| |
- Prepareu, en un vas petit, 25
cm3 d'una dissolució de llevat i glucosa, l'objectiu
de la qual és produir CO2.
-
Col·loqueu aquest vas
en el recipient de vidre o plàstic d' aproximadament
2 litres de capacitat. Es pot utilitzar substituint el recipient,
una bossa de plàstic plena d' aire amb tancament hermètic.
S' haurà de fet un forat tant en el tap del recipient
de vidre o plàstic com en la bossa de plàstic,
per introduir posteriorment un termòmetre. Tapeu aquest
forat amb plastilina.
- Tapeu el recipient. (aquests
3 passos s' haurien de realitzar, com a mínim, dues hores
abans d' iniciar l' experiència).
-
Travesseu la tapa del recipient
de vidre o plàstic o la bossa (prèviament foradada)
amb el sensor de temperatura, per la zona tapada amb plastilina.
Segelleu el voltant del forat del sensor de temperatura amb
plastilina.
-
Prepareu un altre recipient similar, però
amb un vas amb 25 cm3 d' aigua destil·lada.
Aquest segon recipient servirà per comprovar si el vapor
d' aigua produeix algun efecte en la temperatura.
|
|
| |
|
 |
Configuració
del MultiLog |
| |
|
| |
Captació de
dades |
| |
Realitzarem
les captacions amb la consola desconnectada de l'ordinador. Després
descarregarem les dades al nostre ordinador per a estudiar els resultats
obtinguts
- Connecteu els sensors de temperatura a les entrades I/O-1, I/O-2,...
de la consola. Sempre seguint aquest ordre.
- Poseu en marxa la consola amb el botó
 .
Se us obrirà la pantalla del menú principal:
- Per a configurar la captació cliqueu damunt la icona
 .
Se us obrirà la següent pantalla:
- Aquesta pantalla ens indicaria que estan connectats quatre sensors
de temperatura, que s' agafaran 10 mostres cada segon i un total de
500 mostres. Per canviar la configuració podeu fer pujar i baixar
la fletxa amb el botó
 .
Per canviar els valors de la velocitat , del nombre de mostres, ...
utilitzareu els botons 
i  .
Podeu obtenir així una configuració com la següent:
- Per tornar a la pantalla del menú principal premeu el botó
- Per iniciar la captació premeu damunt la icona
 .
Se us obrirà una pantalla amb els valors que està registrant,
així com el número de la captació. És convenient
apuntar aquest número en un paper a part, així com les
condicions en que es realitza la captació.
- La captació finalitzarà automàticament al recollir-se
el nombre de mostres que hagueu programat. Si voleu aturar la captació
n' hi haurà prou amb prémer el botó
|
| |
|
| |
Descàrrega de les dades |
| |
|
| |
- Connecteu la consola amb el vostre ordinador amb el cable USB. Poseu
en marxa la consola amb el botó
- Obriu el programa "Multilab" al vostre ordinador.
- Desplegueu el menú "Enregistrador" i seleccioneu
"Descàrrega selectiva". D' entre els números
que apareixen trieu aquell que correspon al número de la captació
que heu realitzat. Si la captació que ús interessa és
la última, podeu anar directament a la icona
|
| |
|
| |
Transformació de les dades |
| |
|
|
- Editar i afegir la taula al projecte
Premeu la icona "Editar taula"  que
hi ha sota la taula de dades.
Poseu nom a la taula i premeu "D' acord".
Premeu la icona "Afegir taula al projecte"  que
hi ha sota la taula de dades.
- .Editar i afegir el gràfic al projecte
Premeu la icona "Editar gràfic"  que
hi ha sota el gràfic.
Poseu nom al gràfic (és convenient que sigui el mateix
que té la taula corresponent) i premeu "D' acord"
Premeu la icona "Afegir gràfic al projecte"
 que
hi ha sota al gràfic.
- Guardeu l' experiència en la carpeta m5b
Obriu el menú "Arxiu" i trieu l' opció
"Guardar com a ...". O premeu directament a la icona
"Guardar" 
Escolliu la carpeta on guardar l' experiment, doneu nom a l' experiència
m5b_e3b i premeu "Guardar".
|
| |
|
|
Heu d'obtenir
un gràfic semblant a aquest: |
| |
-
De color vermell, la línia
superior, l' evolució de la temperatura del recipient amb atmosfera
amb CO2. En aquest cas podem comprovar que la temperatura
puja de 23 ºC a 41 ºC. És també la temperatura
més alta que assoleixen els 4 sensors
- De color blau, la segona línia superior,
l' evolució de la temperatura del recipient amb atmosfera de
H2O. La temperatura puja de 23 ºC a 37,5 ºC.
- De color verd, la tercera línia, l' evolució
de la temperatura on no hi ha cap vas. L'augment de la temperatura és
degut solament a l' efecte del vidre i , al final de la captació,
és similar a l' efecte del recipient amb H2O.
- Finalment, de color morat, la línia inferior,
l' evolució de la temperatura ambiental. Les oscil·lacions
són degudes al vent. La darrera baixada és deguda a l'
ombra que va afectar al quart sensor durant els darrers minuts de l'
experiència
|
| |
|
 |
Anàlisi de dades
i conclusions experimentals |
| |
|
| |
- Els resultats obtinguts us confirmen la vostra hipòtesi o
la rebutgen?
|
| |
|
|
Aplicació dels resultats i ampliació
de coneixements |
| |
Es poden fer altres estudis variant:
- El color del substrat per tal de comprovar l' efecte
del color en la reflexió dels raigs IR (efecte albedo)
- L' orientació cap al sol.
- La quantitat de CO2, directament proporcional
al temps que el llevat està produint-lo
|
| |
|
| |
| Descàrrega de la pràctica
en format Word |
 |
|
| |
|
|
Recordeu que la pràctica
4 és opcional |
| |
|
 |
| |
|
