¿Cómo absorben y retienen el calor las moléculas, y cómo es posible que ese calor siga afectando a las moléculas cercanas? En Venus hay un efecto invernadero en el que la atmósfera grande y densa de dióxido de carbono absorbe el calor del sol y lo atrapa, pero ¿cómo ocurre eso? ¿Cuál es la interacción entre la luz y una molécula que hace que el calor se transfiera y quede atrapado? ¡Gracias por tu tiempo!
Atentamente, Segismundo
Las moléculas de gas absorben calor, es decir, energía, a través de los mecanismos habituales: absorción de fotones y colisiones con otras moléculas. FWIW, la energía térmica molecular a menudo se parametriza en "fonones", unidades de energía vibratoria y "rotrones", unidades de energía de movimiento angular.
En resumen, el CO2 absorbe fotones, en particular longitudes de onda infrarrojas largas. Ya sea que los fotones se originen en el sol o en procesos térmicos en la Tierra, el problema es que los fotones IR no salen de la atmósfera, por lo que se retiene más energía, lo que conduce a temperaturas más cálidas. Este es un tema complicado por decir lo menos, así que no tome todo esto como una descripción final.
PS Woo Hoo ¡es la temporada de sombreros SO!
La luz interactúa con la materia de diferentes formas, siempre dependiendo de la frecuencia. alta frecuencia significa alta energía (rayos X y gamma), y baja frecuencia. significa baja energía (micro y ondas de radio). Dependiendo de la frecuencia, la luz (que es una onda EM) provocará cambios dentro de los átomos y más allá.
La pregunta que hiciste, "¿Cómo absorben calor las moléculas?" se refiere a las frecuencias infrarrojas que son responsables del "calentamiento" de las cosas. En las clases de física de nivel inicial, se nos enseña que las partículas vibran siempre que su temperatura sea superior a 0 grados Kelvin (-273,15 grados C). Cuanto más se calientan, más vibran. Cuando la luz IR (infrarroja) golpea una molécula de agua (por ejemplo), el agua absorberá una cantidad de energía equivalente a su frecuencia multiplicada por la constante de Planck.
Debido a la frecuencia específica de la luz IR, la partícula resonará con esa energía y producirá una reacción específica, ¡vibración!
Cada tipo de onda EM en el espectro EM es responsable de una determinada interacción con la materia.
Sin embargo, para responder a tu pregunta, necesitamos aplicar todo esto a la molécula de CO2, la principal culpable del calentamiento de la tierra... además de la propia humanidad.
El CO2 está expuesto a la luz IR del Sol o de los procesos de la Tierra. El CO2 absorbe esta energía y la transfiere a energía vibracional. El CO2 en la atmósfera atrapa esta energía y evita que se irradie al espacio. Obviamente, al CO2 le gusta permanecer en el nivel de energía más bajo posible (más estable) por lo que intenta pasar parte de esa energía a las partículas cercanas, haciéndolas vibrar . Esto también explica la conducción y la entropía en termodinámica. Esa es también la razón por la cual los casquetes polares de los polos se están derritiendo a pesar de que albergan las temperaturas más frías del mundo.
Gerrit