Eksperiment 1: Bestemmelse af albedo

En overflades albedo bestemmer, hvor meget en overflade opvarmes ved bestråling. Med en lysmåler måles lysstyrken fra hhv. helt hvidt papir og forskellige overflader, fx et plantedække. Det kan være svært at vide, hvilken albedo papiret har, i mangel på værdi kan den sættes til 1. Læg papiret på en græsplæne. Mål lysstyrken, idet lysmåleren holdes så tæt på papiret, at man er sikker på kun at måle lyset fra papiret. Hold derefter lysmåleren over græsset og mål lysstyrken. Albedo udregnes som I_plæne/I_papir. Mål ligeledes albedoen fra fx bar jord, asfalt, sne, sand, vandoverflade (undgå reflekser) osv.

Eksempler på albedo i det synlige område

Overflader med albedo under 0,03 opfattes som sorte, mens overflader med albedo over 0,8 opfattes som hvide.

Eksperiment 2: Undersøgelse af albedoens betydning

To ens metalplader males hhv. hvide og sorte og anbringes på en plade flamingo. Et termometer anbringes under hver af metalpladerne. Pladerne lægges ud i solen og efter en tid måles deres temperaturer. Man kan også måle temperaturerne løbende med dataopsamling til computer. Andre farver kan også undersøges.

Forsøget illustrerer is–albedo feedbackmekanismen der gør, at afsmeltning af sne eller is giver lavere albedo og dermed øget temperatur og mere afsmeltning.

Overvej, hvilken betydning farven på dit tøj har i koldt og varmt vejr, når du befinder dig i henholdsvis skygge og sol.

Eksperiment 3: Ligevægten mellem CO₂ i luft og i vand

6 reagensglas anbringes i et reagensglasstativ. I det første hældes 10 mL mineralvand med kulsyre. Med pipette tages 5 mL heraf og hældes i det andet reagensglas, og der fyldes 5 mL vand fra vandhanen i (ikke demineraliseret vand, som ofte er lidt surt). Herfra udtages igen 5 mL til det næste glas samt 5 mL hanevand osv. til og med det 5. glas. Man har da en fortyndingsrække, hvor koncentrationen af kulsyre er halveret for hvert glas. I det sidste glas fyldes 5 mL hanevand. Til sidst tilsættes tre dråber bromthymolblåt til hvert glas. Iagttag farverne og forklar forskellene. Lad glassene stå nogle dage og forklar igen farverne.

Fortyndingsrækken umiddelbart efter blanding

Fortyndingsrækken efter to dage, der er afgivet CO₂ fra vandet til luften, hvorved pH er blevet højere.
I glassene med den blå farve er ligevægten mellem CO₂ i vandet og i luften indtrådt.

Og efter fire dage

Forsøget illustrerer ligevægtene

CO₂(g) ↔ CO₂(aq)

CO₂(aq) + H₂O(l) ↔ H₂CO₃(aq)

Der vil med tiden være ligevægt mellem mængden af CO₂ i atmosfæren og i havet. Hvor meget ligevægten er forskudt mod højre eller venstre afhænger kun af temperaturen, som det vises i forsøget CO₂ligevægtens temperaturafhængighed.

Eksperiment 4: CO₂ ligevægtens temperaturafhængighed

Dette forsøg illustrerer, at opløseligheden af CO₂ i vand falder med stigende temperatur. I et lille bægerglas fyldes 10 mL vand. Der tilsættes nogle dråber bromthymolblåt, som er en syre–base indikator, der har omslag mellem pH 6,0 og 7,6. Over 7,6 er det blåt, under 6,0 er det gult. I omslagsintervallet er det grønligt. Blæs i vandet med et sugerør, indtil der iagttages et farveskiftet til grønt. Der er her sket reaktionen

CO_2> + H₂O ↔ H₂CO₃

hvor H₂CO₃ er kulsyre.

Væsken fordeles i to reagensglas, hvoraf det ene opvarmes til ca. 50 °C. Iagttag, hvordan farven skifter fra grøn til mere blålig.

Forsøget illustrerer, hvordan CO₂ optages i havvandet og dermed mindsker drivhuseffekten. Sidste del af forsøget illustrerer, at der kan opløses mindre CO₂ i vand, når temperaturen stiger, hvilket er forudsætningen for den CO₂–feedbackmekanisme, der medvirker til temperaturstigningen, når en istid slutter.

Eksperiment 5: CO₂ ligevægtens temperaturafhængighed målt med dataopsamling

Den samme ligevægt som blev undersøgt i  forsøget CO₂ ligevægtens temperaturafhængighed undersøges i dette forsøg med et pH–meter med dataopsamling til computer. Et 250 mL bægerglas fyldes halvt op med vand. Det henstår ca. 1 time, således at mængden af CO₂ i vandet kommer i ligevægt med CO₂ i luften. Med en magnetomrører indstiller ligevægten sig hurtigere. Man kan følge reaktionen med et pH–meter og sikre sig, at ligevægten er indtrådt, når pH ikke ændrer sig mere. Nu opvarmes vandet hurtigt til 35 °C, fx i en mikroovn og anbringes i et vandbad på ligeledes 35 °C. En termoføler og pH–elektrode, som er tilkoblet dataopsamlingsudstyr anbringes i bægerglasset, og dataopsamlingen startes. Vær opmærksom på, at en pH–elektrode er temperaturfølsom, så start evt. først dataopsamlingen, når elektroden er varm, så den giver stabil måling. Lad nu dataopsamlingen køre fx 30 min. Sørg for, at vandbadet holder temperaturen hele tiden.

Termometer og pH–elektrode er her tilsluttet Labpro.

Eksempel på måleresultat. Temperaturen er forsøgt holdt på 35 °C. Det ses, at pH stiger, dvs. der afgives CO₂ til luften indtil den ny ligevægt er indtrådt. Målingen har strakt sig over 30 min. Lader man derefter vandet afkøle vil pH igen falde.

Ligevægten mellem CO₂ i atmosfæren og overfladevandet indstiller sig forholdsvis hurtigt. Men opblandingen med vand fra de store havdybder er meget langsom, så CO₂–stigningen i atmosfæren ved en temperaturstigning er forsinket mange århundreder i forhold til temperaturstigningen.

Eksperiment 6: Iagttagelse af iskrystaller i polariseret lys

I temaheftet side 5 beskrives det, hvordan man kan studere iskrystallerne med polariseret lys. Dette er nemt at eftervise med et simpelt forsøg.

I en petriskål dækkes bunden af et 1 mm tykt lag vand og den anbringes i en fryser. Når vandet er frosset anbringes skålen mellem to polarisationsfiltre med en lyskilde under. Filtrene skal i forvejen stå vinkelret på hinanden, så der intet lys kommer igennem. Drejer man på petriskålen med isen ser man, at der fremkommer et skiftende farvemønstre, som afspejler basalplanernes retning. Man kan alternativt anbringe filtrene med petriskål på en overhead, så hele klassen kan se med. Iskrystallerne har naturligvis en begrænset holdbarhed under disse betingelser!

Opstillingen, petriskålen er anbragt mellem de to polarisationsfiltre

To eksempler på mønstre fra iskrystaller

En LCD skærm (Liquid Crytsal Display) fungerer lidt på samme måde. Skærmen består af pixels af flydende krystal med et polarisationsfilter på begge sider. En spænding over den enkelte pixel ændrer på, hvordan det polariserede lys drejes i krystallen.