Почему тепло ядра Земли не уходит на поверхность?

У Земли есть кора, мантия, внешнее ядро ​​и внутреннее ядро, каждое из которых становится горячее другого. Почему за миллионы и миллионы лет тепло, находящееся в центре Земли, не распространилось по всему веществу планеты, так что вся планета имеет одну и ту же температуру?

Это всегда беспокоило меня, потому что мы все знаем, что температура распространяется от высоких областей к низким, но в центре Земли очень жарко, а если выкопать яму в один фут, земля кажется довольно холодной. Я никогда этого не понимал. Мысли?

Выкопайте яму поглубже...

Ответы (4)

Это немного похоже на то, когда вы надеваете толстый свитер. Внутренняя часть вашей одежды оказывается теплее, чем внешняя.

Большая часть тепла внутри Земли может быть связана с радиоактивным распадом (долгоживущих изотопов, таких как калий). Это тепло постоянно отводится на поверхность. (Да, если вы спуститесь в глубокую шахту, вам станет жарче.) Оказывается, километры скалы служат достаточно хорошим изолятором.

Помните, что разница температур влияет на скорость передачи тепла. Если бы поверхность была почти такой же горячей, как и внутренняя часть (как тогда, когда она первоначально образовалась), тогда поверхность излучала бы тепло в холодное ночное небо намного быстрее, а кора отводила бы внутреннее тепло от ядра к поверхности еще медленнее, и это дисбаланс приведет к тому, что поверхность потеряет чистую тепловую энергию и остынет (в то время как ядро ​​​​нагреется еще больше); этот процесс продолжается до тех пор, пока не будет достигнуто равновесие (где каждый слой земли имеет свою примерно стабильную температуру, и каждый слой избавляется от избыточной тепловой энергии с той же скоростью, с какой он ее приобретает).

Устойчивое состояние не обязательно является состоянием равновесия, и я полагаю, что вы неправильно использовали слово «равновесие», хотя вместо этого имели в виду устойчивое состояние.
Ага, использовал «равновесие» в разговорном смысле, означая устойчивый баланс (а не «детальный баланс» в термодинамическом смысле), так же, как он используется физиками в понятии «равновесная температура планеты» ( что технически также относится к устойчивому состоянию, которое не является термодинамическим тепловым равновесием).
Я предлагаю вам добавить эту информацию в свой ответ.

Давление в ядре выше, поэтому более высокие температуры там термодинамически более благоприятны.

Что еще более важно, Земля не находится в тепловом равновесии. Тепло не может выходить из ядра почти так же эффективно, как, например, с поверхности планеты, поэтому поверхность охлаждается намного быстрее.

Существуют также механизмы, которые продолжают генерировать новое тепло глубоко под землей, но не на поверхности: трение от движения материала под поверхностью и распад там радиоактивных элементов.

Что вы подразумеваете под высоким давлением в пользу высокой температуры? Разве это не требует большей сжимаемости и т. д., чтобы быть применимым? Кроме того, если трение генерирует тепло, что создает движение?
Гравитация может генерировать движение. Вот что такое титульные силы.

Ядро Земли отдает энергию Вселенной. Только очень очень медленно. Также радиоактивные элементы в мантии и ядре нагревают недра Земли. Кроме того, трение падающего материала на ядро ​​​​добавляет тепла ядру Земли. Кроме того, все эти слои породы предотвращают потерю тепла Землей.

Гравитация продолжает генерировать энергию. На поверхности это тепло может рассеиваться легче, чем в ядре.

Значит, все скачавшие, похоже, думают, что приливные силы могут существовать без гравитации?? Также я заметил, что в утвержденном ответе упоминается давление. Гравитация помогла вызвать это давление
Я все еще хотел бы, чтобы проголосовавшие против объяснили, почему мой ответ неверен. В утвержденном ответе говорится как о давлении, так и о трении. Гравитация является причиной этого. Если бы не возобновляющееся внутреннее тепло, то в конце концов планета достигла бы равновесия, но этого никогда не произойдет из-за гравитации.
Приливные силы создаются Луной. Они вносят свой вклад, но не являются основным эффектом. Нигде не говорится, что гравитация создает энергию, а только меняет ее форму. (Если бы тепло исходило от гравитации, соответствующее количество чистой массы должно было бы, например, уменьшаться по высоте. Это применимо при формировании звезды или планеты, но не применимо к существующей планете.) Такие ответы, как гравитация, давление и трение в данном случае просто неверны.
Приливные силы вызваны гравитацией, а не луной. Точно так же, как гравитация звезд создает условия, излучающие энергию. И да, я верю, что гравитация заставляет энергию превращаться в тепло.
Звезды производят энергию в результате ядерного синтеза.
Да, и экстремальная гравитация позволила этому произойти, создав тепло, о котором я упоминал в своем ответе.
Если бы не было гравитации, планеты по-прежнему оставались бы более горячими внутри.
Как долго? А вы можете это доказать? Кроме того, гравитация все еще была правильным ответом.
Так что, как и в вашем ответе, если бы не было радиоактивного распада, планеты все равно оставались бы более горячими внутри из-за гравитации. Мы знаем, что всегда есть гравитация, поэтому неважно, какой мой ответ будет правильным.
@BillAlsept Какое уравнение показывает, что гравитация превращает что-то в тепло? (ничто ничего не порождает) «гравитация всегда есть» не является приемлемым ответом. Ускорение свободного падения уменьшается по направлению к центру Земли, на поверхности внутреннего ядра значение составляет половину значения на поверхности Земли. Означает ли это, что поверхность горячее внутреннего ядра?! Явно нет.
Почему тепло ядра Земли не уходит на поверхность?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v