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地球温暖化の原因である温室効果ガスが熱を吸収し、再び放射するとはどういうことですか?二酸化炭素は地表から発せられる赤外線を吸収するとは、どういうことですか?

A 回答 (5件)

「温室効果」に関しては、以下の参考URLサイトは参考になりますでしょうか?


「温室効果のしくみ」
http://www.eic.or.jp/eig/y95_0046.htm
(温室効果ガス)

「温室効果ガス」の熱吸収については皆さんの回答が出ています。

ご参考まで。

補足お願いします。

参考URL:http://www.h2.dion.ne.jp/~hidakaya/r_shikumi.htm
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二酸化炭素による赤外線の吸収に関してはinorganicchemistさんの言われるとおりだと思います。


そして、伸び縮みの振動をしながら、反対に熱を放出もしています。そしてその両者が釣り合う温度で平衡状態になっていると考えられます。
ちなみに太陽の直接光は約6000Kの黒体放射で波長が赤外線よりずっと短い可視光のため一部の紫外線等を除いて大気を素通りして地面を暖めます。その地面は通常300K(摂氏約30度)程度に暖められてその温度の黒体放射をします。それがちょうど赤外線の波長に相当しており二酸化炭素の吸収を招くわけです。
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空気の主成分である窒素、酸素はいずれも等核二原子分子で


あるため、赤外線を吸収しません。結合がどんなにのびたり
縮んだりしても、分子の形が常に左右対称だからです。

これに対して、いわゆる温室効果ガスといわれるメタンや
二酸化炭素は、それぞれ四面体型、直線型三核の分子です。
このような分子は、結合がのびたり、縮んだり、ねじれたり
するときに、エネルギーを吸収します。というか、エネルギーがないと
のびたり縮んだりできないのです。このエネルギーとして
赤外線が使われます。

一方、エネルギーは形が変わっても決してなくなりません。
ので、そのうち赤外線として、分子の外にでていくのです。

ちなみに、熱という量は、分子などがどれだけ激しく
伸び縮みなどの運動をしているかの尺度である
と考えることもできます。

ですから、赤外線=熱=伸び縮み
という考え方もできます。
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 直接関係あるかわかりませんが、化学の世界でIR吸収分析器というのがあります。


 赤外線の吸収により、その化合物がどんな原子(または、原子団)があるかを判断します。

 二酸化炭素のような炭素-酸素の結合は、非常に強い吸収で検出されることが知られています。

 これは、炭素-酸素間の結合における伸縮、振動のエネルギーの源となります。

 たくさんエネルギーを吸収すれば、安定状態ではよりエネルギーを放出することになるのでしょう。

 空気の主成分 N2、O2は2原子分子であるのに比べ、CO2は3原子分子で結合の数が多い分、吸収できる赤外線のエネルギー量も多い原因かと思います。


 
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参考になれば良いんですが↓



参考URL:http://www.pal.co.jp/ecolis/ecolis/jouhou/tiiki- …
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