Zmena klímy ovplyvňuje životy nás všetkých. Hlavnou príčinou globálneho otepľovania je uvoľňovanie miliárd ton oxidu uhličitého a ďalších skleníkových plynov do atmosféry. Tieto plyny zachytávajú teplo, ktoré by sa inak vyžiarilo späť do vesmíru, a tým ohrievajú našu planétu.
Časť tohto tepla zostáva v atmosfére, no veľká časť – 80 až 90 % – sa absorbuje v oceánoch. Oceány sú tak obrovským zásobníkom tepla Zeme. Dokážu pohltiť oveľa viac tepla než atmosféra bez výraznej zmeny svojej teploty, a to vďaka vysokej hmotnostnej tepelnej kapacite vody. Vďaka tomu významne prispievajú k stabilizácii klímy Zeme.
Pomôcky
Niekoľko balónov (minimálne dva), zapaľovač (alebo sviečka a zápalky), voda, vedro, ochranné okuliare
Postup
Nafúknite balón a zviažte ho. Nasaďte si ochranné okuliare a počas celého experimentu ich neodkladajte.
Poproste niekoho, aby podržal balón. Priložte plameň zapaľovača k balónu v bezpečnej vzdialenosti od miesta, kde balón pomocník drží. Balón praskne takmer ihneď, pretože vzduch nedokáže rýchlo absorbovať veľké množstvo tepla – jeho tepelná kapacita je nízka.
Naplňte ďalší balón vodou. Odstráňte všetky vzduchové bubliny (mohli by spôsobiť predčasné prasknutie balóna) a držte balón nad vedrom. Priložte zapaľovač k balónu. Balón naplnený vodou nepraskne, pretože voda dokáže absorbovať veľké množstvo tepla ešte skôr, než by sa guma roztopila. V závislosti od veľkosti balóna, kvality a hrúbky gumy a prítomnosti vzduchových bublín by mal balón naplnený vodou vydržať nad plameňom viac ako jednu minútu.
Vysvetlenie
Ak chceme porozumieť, čo sa deje, musíme si uvedomiť rozdiely v jednotlivých situáciách experimentu.
Vzduch v balóne predstavuje celú atmosféru Zeme a plameň zapaľovača Slnko. Po priblížení plameňa balón rýchlo praskol, pretože vzduch má veľmi nízku tepelnú kapacitu (rýchlo sa zohreje) aj nízku tepelnú vodivosť. Teplo sa nestihlo rozptýliť, sústredilo sa na jednom mieste a roztopilo gumu.
Voda v druhom balóne predstavuje oceány a plameň opäť Slnko. Balón nepraskol, pretože voda dokáže absorbovať veľké množstvo tepla a odvádza ho z povrchu balóna skôr, než sa guma poškodí. Voda má vysokú hmotnostnú tepelnú kapacitu aj vyššiu tepelnú vodivosť, takže teplo sa rozvádza do celého objemu. Experiment ukazuje, že voda dokáže prijať veľké množstvo tepla bez výraznej zmeny teploty, čím pomáha stabilizovať klímu Zeme. Oceány preto absorbujú veľké množstvo tepla.
Čo môžeme urobiť pre zmenu?
Globálne otepľovanie je vážny problém. Čo teda môžeme robiť? Takmer všetko, čo robíme, spotrebúva energiu. Väčšina tejto energie sa vyrába spaľovaním fosílnych palív, ktoré uvoľňujú oxid uhličitý do atmosféry.
Môžeme zhasínať svetlá, keď odchádzame z miestnosti, občas vypnúť počítač, vymeniť klasické žiarovky za úsporné alebo ísť na bicykli namiesto jazdy autom. Aj takéto jednoduché kroky spolu s využívaním obnoviteľných zdrojov energie a vyššou energetickou efektívnosťou môžu prispieť k spomaleniu globálneho otepľovania.
Autor článku: Mgr. Tomáš Rudinský
Fakulta matematiky, fyziky a informatiky
Univerzita Komenského v Bratislave
Foto Stanislav Griguš
Ak experiment vyskúšate, svoje realizácie môžete posielať na adresu sona.gazakova@fmph.uniba.sk.
Viac takýchto článkov a exkluzívneho obsahu môžete získať vďaka predplatnému.
Máte predplatné?
Prihlásiť sa