Problema de prueba
Este problema es una variante de B2-P02 — El mecanismo del efecto invernadero — mismo prerrequisito y habilidad, con otro enunciado y otros números. Se usa para comprobar si esa ficha está realmente dominada, no para practicarla de nuevo.
Prerrequisitos
- La Tierra absorbe radiación visible y emite infrarroja
- Los gases de efecto invernadero son transparentes al visible pero absorben infrarrojo
- Ley de desplazamiento de Wien: λmáx·T = constante
El metano (CH₄) es otro de los principales gases de efecto invernadero de la atmósfera terrestre. Segunda parte (apartados b, c): Un cuerpo negro a una temperatura T (en kelvin) tiene una longitud de onda de pico de emisión λ.
a
Explique cuál es el papel principal del CH₄ en el efecto invernadero: ¿con qué tipo de radiación interactúa principalmente, y qué le ocurre a esa radiación?
[2]
b
Escriba la ley de desplazamiento de Wien.
[1]
c
Calcule cuál sería la nueva longitud de onda de pico, en función de λ, si la temperatura del cuerpo aumentase un 21 %.
[2]
Pistas progresivas
- 1General — hay dos partes independientes en esta ficha: primero el mecanismo del efecto invernadero (conceptual), después la ley de Wien (cálculo). Puedes resolverlas en cualquier orden.
- 2Apartado a) — piensa en qué tipo de radiación emite el Sol (muy caliente, longitud de onda corta, visible) frente a la que emite la Tierra (mucho más fría, longitud de onda larga, infrarroja). ¿Cuál de las dos absorbe el CH₄?
- 3Apartado a), completa la idea — tras absorber esa radiación infrarroja, el CH₄ se reemite en todas direcciones, incluyendo de vuelta hacia la superficie terrestre. Ese es el mecanismo del calentamiento.
- 4Apartado b) — la ley de Wien está en el Cuadernillo, sección de Tema B.2: es una relación de proporcionalidad inversa entre λmáx y T.
- 5Apartado c) — si T aumenta un 21 %, la nueva temperatura es T' = 1,21T.
- 6Apartado c), plantea — como λmáx·T = constante, λ'·T' = λ·T → λ' = λ·T/T' = λ/1,21.
- 7Apartado c), cifras — λ' ≈ 0,83λ (el pico se desplaza hacia longitudes de onda más cortas al aumentar la temperatura, como predice la ley de Wien).
Refuerzo
Vídeo —
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Apartado a) —
El CH₄ es prácticamente transparente a la radiación solar visible entrante, pero absorbe la radiación infrarroja que emite la superficie terrestre (al ser esta mucho más fría que el Sol). Tras absorberla, el CH₄ la reemite en todas direcciones, incluida de vuelta hacia la superficie — esto retiene energía en el sistema Tierra-atmósfera y eleva la temperatura superficial.
Apartado b) —
λmáx·T = constante.
Apartado c) —
T' = 1,21T. Como λ'·T' = λ·T → λ' = λ·T/T' = λ/1,21 ≈ 0,83λ.