Experimento sobre o dióxido de carbono - CO2

No âmbito do Salão de Iniciação Científica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, ocorrido em 2018, foi apresentado um experimento de baixo custo a respeito do dióxido de carbono - CO2.

Principal gás do efeito estufa, o CO2 tem um papel central na discussão e na aprendizagem sobre o atual aquecimento global. O aumento das concentrações atmosféricas do gás tem levado à intensificação do efeito estufa e, com isso, ao aquecimento.

Isso acontece porque os gases de efeito estufa são capazes de absorver as emissões de radiação infravermelha. O experimento foi criado com o objetivo de demonstrar na prática, de forma simples e com baixo custo, a absorção de radiação infravermelha pelo CO2.

Para realizar o experimento, é necessário o seguinte material:

• lâmpada de infravermelho (cerâmica de 100 W);
• suporte para lâmpada;
• lata de 1 litro (material latão) sem tampas em ambos os lados;
• filme plástico de polipropileno (PP);
• suporte de madeira;
• arduino;
• sensor de temperatura infravermelho sem contato (MLX90614);
• dióxido de carbono produzido por reação de vinagre e bicarbonato de sódio.

O material deve ser montado conforme apresentado na imagem no início do post. As aberturas da latas deve ser envolvidas pelo filme plástico, realizando-se duas aberturas nas paredes para que o CO2 seja injetado.

Do lado de uma das aberturas da lata, coloca-se a lâmpada infravermelha. Do lado oposto, sobre um suporte de madeira - de modo a ficar no centro em relação ao interior da lata -, o sensor de temperatura infravermelho.

O experimento tem início ao ligar a lâmpada de infravermelho. Deve-se aguardar até que a temperatura no interior da lata tenha se estabilizado. Passados alguns minutos, deve-se medir a temperatura registrada pelo sensor.

O sensor irá registrar uma temperatura proporcional à quantidade de radiação infravermelha que passa pelo interior da lata.

Em seguida, o CO2 é introduzido no interior da lata através das aberturas. Uma vez dentro da lata, o gás irá absorver parte da radiação infravermelha. Com isso, uma quantidade menor de radiação infravermelha atravessará o interior da lata.

O sensor registrará uma quantidade menor de radiação infravermelha e, dessa forma, registrará uma queda de temperatura.

Vale lembrar que o interior da lata representaria a atmosfera terrestre. Quando aumenta a concentração de CO2, mais radiação infravermelha é absorvida pelo ar no interior da lata - e a temperatura sobe.

Fonte e imagem: Siebeneichler, A.F.S., 2018. Educação ambiental no ensino de física: uso de experimentos de baixo custo como estratégia de ensino sobre a temática do aquecimento global.