temperatura en el interior de la tierra. La determinación de la temperatura en las capas de la Tierra se basa en varios datos, a menudo indirectos. Los datos de temperatura más fiables se refieren a la parte superior la corteza terrestre, abierto por minas y pozos hasta una profundidad máxima de 12 km (pozo Kola).
El aumento de temperatura en grados Celsius por unidad de profundidad se llama gradiente geotérmico, y la profundidad en metros, durante la cual la temperatura aumenta en 1 0 C - paso geotérmico. El gradiente geotérmico y, en consecuencia, el paso geotérmico varían de un lugar a otro dependiendo de condiciones geologicas, actividad endógena en diferentes áreas, así como conductividad térmica no homogénea rocas. Al mismo tiempo, según B. Gutenberg, los límites de las fluctuaciones difieren en más de 25 veces. Un ejemplo de esto son dos gradientes marcadamente diferentes: 1) 150 o por 1 km en Oregón (EE. UU.), 2) 6 o por 1 km registrado en Sudáfrica. De acuerdo con estos gradientes geotérmicos, el paso geotérmico también cambia de 6,67 m en el primer caso a 167 m en el segundo. Las fluctuaciones más comunes en el gradiente están entre 20 y 50 o, y el paso geotérmico es de 15 a 45 m El gradiente geotérmico promedio se ha tomado durante mucho tiempo en 30 o C por 1 km.
Según VN Zharkov, el gradiente geotérmico cerca de la superficie de la Tierra se estima en 20 o C por 1 km. Según estos dos valores del gradiente geotérmico y su invariancia en las profundidades de la Tierra, a una profundidad de 100 km debería haber una temperatura de 3000 o 2000 o C. Sin embargo, esto no concuerda con los datos reales. Es a estas profundidades donde periódicamente se originan las cámaras de magma, de las cuales se vierte lava a la superficie, habiendo temperatura máxima 1200-1250 o. Teniendo en cuenta este tipo de "termómetro", varios autores (V. A. Lyubimov, V. A. Magnitsky) creen que a una profundidad de 100 km la temperatura no puede superar los 1300-1500 o C.
A temperaturas más altas, las rocas del manto se derretirían por completo, lo que contradice el libre paso de las ondas sísmicas transversales. Por lo tanto, el gradiente geotérmico promedio se puede rastrear solo hasta una profundidad relativamente pequeña desde la superficie (20-30 km), y luego debería disminuir. Pero incluso en este caso, en el mismo lugar, el cambio de temperatura con la profundidad no es uniforme. Esto se puede ver en el ejemplo del cambio de temperatura con la profundidad. cola bien ubicado dentro del escudo de cristal estable de la plataforma. En la colocación de este pozo se esperaba un gradiente geotérmico de 10 o por 1 km y, por lo tanto, a la profundidad de diseño (15 km) se esperaba una temperatura del orden de 150 o C. Sin embargo, tal gradiente era solo hasta un profundidad de 3 km, y luego comenzó a aumentar en 1.5 -2.0 veces. A una profundidad de 7 km la temperatura era de 120 o C, a 10 km -180 o C, a 12 km -220 o C. Se supone que a la profundidad de diseño la temperatura será cercana a los 280 o C. Región del Caspio, en la zona de régimen endógeno más activo. En él, a una profundidad de 500 m, la temperatura resultó ser de 42,2 o C, a 1500 m - 69,9 o C, a 2000 m - 80,4 o C, a 3000 m - 108,3 o C.
¿Cuál es la temperatura en las zonas más profundas del manto y del núcleo de la Tierra? Se han obtenido datos más o menos fiables sobre la temperatura de la base de la capa B en el manto superior (ver Fig. 1.6). Según V. N. Zharkov, "estudios detallados del diagrama de fase de Mg 2 SiO 4 - Fe 2 Si0 4 hicieron posible determinar la temperatura de referencia a una profundidad correspondiente a la primera zona de transiciones de fase (400 km)" (es decir, el transición de olivino a espinela). La temperatura aquí como resultado de estos estudios es de aproximadamente 1600 50 o C.
La cuestión de la distribución de temperaturas en el manto debajo de la capa B y en el núcleo de la Tierra aún no se ha resuelto y, por lo tanto, se expresan varios puntos de vista. Solo se puede suponer que la temperatura aumenta con la profundidad con una disminución significativa en el gradiente geotérmico y un aumento en el paso geotérmico. Se supone que la temperatura en el núcleo de la Tierra está en el rango de 4000-5000 o C.
Promedio composición química Tierra. Para juzgar la composición química de la Tierra, se utilizan datos de meteoritos, que son las muestras más probables del material protoplanetario a partir del cual se formaron los planetas. grupo terrestre y asteroides. Hasta la fecha, muchos han caído a la Tierra en tiempos diferentes y en diferentes lugares meteoritos Según la composición, se distinguen tres tipos de meteoritos: 1) hierro, compuesto principalmente de níquel hierro (90-91% Fe), con una pequeña mezcla de fósforo y cobalto; 2) hierro-piedra(siderolitas), que consisten en minerales de hierro y silicato; 3) piedra, o aerolitos, constituido principalmente por silicatos ferruginosos-magnesianos e inclusiones de níquel-hierro.
Los más comunes son los meteoritos de piedra: aproximadamente el 92,7% de todos los hallazgos, el hierro pedregoso el 1,3% y el hierro el 5,6%. Los meteoritos de piedra se dividen en dos grupos: a) condritas con pequeños granos redondeados: cóndrulos (90%); b) acondritas que no contienen cóndrulos. La composición de los meteoritos pétreos es cercana a la de las rocas ígneas ultramáficas. Según M. Bott, contienen aproximadamente un 12 % de fase de hierro y níquel.
Sobre la base del análisis de la composición de varios meteoritos, así como de los datos geoquímicos y geofísicos experimentales obtenidos, varios investigadores dan estimación moderna composición elemental bruta de la Tierra, presentada en la Tabla. 1.3.
Como se puede ver en los datos de la tabla, la mayor distribución se refiere a los cuatro elementos más importantes: O, Fe, Si, Mg, que constituyen más del 91 %. El grupo de elementos menos comunes incluye Ni, S, Ca, A1. Otros elementos sistema periódico Mendeleev a escala global en términos de distribución general son de importancia secundaria. Si comparamos los datos dados con la composición de la corteza terrestre, podemos ver claramente una diferencia significativa que consiste en una fuerte disminución de O, Al, Si y un aumento significativo de Fe, Mg y la aparición de S y Ni en cantidades notables. .
La forma de la tierra se llama geoide. La estructura profunda de la Tierra se juzga por ondas sísmicas longitudinales y transversales, las cuales, al propagarse dentro de la Tierra, experimentan refracción, reflexión y atenuación, lo que indica la estratificación de la Tierra. Hay tres áreas principales:
La corteza terrestre;
manto: superior hasta una profundidad de 900 km, inferior hasta una profundidad de 2900 km;
el núcleo de la Tierra es exterior a una profundidad de 5120 km, interior a una profundidad de 6371 km.
El calor interno de la Tierra está asociado con la descomposición de elementos radiactivos: uranio, torio, potasio, rubidio, etc. El valor promedio del flujo de calor es 1.4-1.5 μkal / cm 2. s.
1. ¿Cuáles son la forma y las dimensiones de la Tierra?
2. ¿Cuáles son los métodos para estudiar la estructura interna de la Tierra?
3. ¿Cuál es la estructura interna de la Tierra?
4. ¿Qué secciones sísmicas de primer orden se distinguen claramente al analizar la estructura de la Tierra?
5. ¿Cuáles son los límites de las secciones de Mohorovic y Gutenberg?
6. Que densidad media la Tierra y cómo cambia en el límite entre el manto y el núcleo?
7. ¿Cómo cambia el flujo de calor en diferentes zonas? ¿Cómo se entiende el cambio de gradiente geotérmico y paso geotérmico?
8. ¿Qué datos se utilizan para determinar la composición química promedio de la Tierra?
Literatura
-
Voytkévich G.V. Fundamentos de la teoría del origen de la Tierra. M, 1988.
-
Zharkov V. N. Estructura interna Tierra y planetas. M, 1978.
-
Magnitsky V. A. Estructura interna y física de la Tierra. M, 1965.
-
Ensayos planetología comparada. M, 1981.
-
Ringwood A.E. Composición y origen de la Tierra. M, 1981.
Bueno, ¿quién no quiere calentar su casa gratis, especialmente durante una crisis, cuando cada centavo cuenta?
Ya tocamos el tema de cómo, le tocó el turno a la polémica tecnologías para calentar una casa con la energía de la tierra (calefacción geotérmica).
A una profundidad de aproximadamente 15 metros, la temperatura de la tierra es de unos 10 grados centígrados. Cada 33 metros, la temperatura sube un grado. En consecuencia, para calentar una casa de unos 100 m2 gratis, ¡basta perforar un pozo de unos 600 metros y conseguir 22 grados de calor durante toda la vida!
Teóricamente, el sistema de calentamiento gratuito a partir de la energía de la tierra es bastante simple. Se bombea agua fría al pozo, que se calienta hasta 22 grados y, de acuerdo con las leyes de la física, con un poco de ayuda de una bomba (400-600 vatios), sube a través de tuberías aisladas hacia la casa.
Desventajas de usar la energía de la tierra para calentar una casa privada:
- Echemos un vistazo más de cerca a los costos financieros de crear un sistema de calefacción de este tipo. costo promedio 1 m de perforación de un pozo es de unos 3000 rublos. Una profundidad total de 600 metros costará 1.800.000 rublos. ¡Y eso es solo perforar! Sin instalación de equipos de bombeo y elevación del refrigerante.
- EN diferentes regiones Rusia tiene sus propias características de los suelos. En algunos lugares, perforar un pozo de 50 metros no es tarea fácil. Se requieren tuberías de revestimiento reforzadas, refuerzo del eje, etc.
— El aislamiento del pozo de la mina a tal profundidad es casi imposible. De ello se deduce que el agua no subirá con una temperatura de 22 grados.
– Para perforar un pozo de 600 metros se requiere un permiso;
- Digamos que entra agua calentada a 22 grados en la casa. La pregunta es cómo "eliminar" toda la energía de la tierra del portador por completo. Máximo, al pasar por tuberías en una casa cálida, baje a 15 grados. Por lo tanto, se necesita una bomba potente, que impulsará el agua desde una profundidad de 600 metros diez veces más para obtener al menos algún efecto. Aquí ponemos el consumo de energía incomparable con el ahorro.
A una profundidad de unos 15 metros, la temperatura de la tierra es de aproximadamente 10 grados centígrados
Una conclusión lógica es que calentar una casa con la energía de la tierra está lejos de ser gratis, solo una persona que está lejos de ser pobre, que no necesita particularmente ahorrar en calefacción, puede permitírselo. Por supuesto, se puede decir que dicha tecnología servirá tanto a hijos como a nietos durante cientos de años, pero todo esto es fantasía.
Un idealista dirá que construye una casa durante siglos, y un realista siempre confiará en el componente de inversión: lo construyo para mí, pero lo venderé en cualquier momento. No es un hecho que los niños estarán apegados a esta casa y no querrán venderla.
La energía de la tierra para calentar el hogar es efectiva en las siguientes regiones:
En el Cáucaso, hay ejemplos operativos de pozos en funcionamiento con agua mineral auto-chorro afuera, con una temperatura de 45 grados, teniendo en cuenta la temperatura profunda de unos 90 grados.
En Kamchatka, el uso de fuentes geotérmicas con una temperatura de salida de unos 100 grados es el más Mejor opción utilizando la energía de la tierra para calentar la casa.
La tecnología se está desarrollando a un ritmo frenético. La eficiencia de los sistemas de calefacción clásicos está creciendo ante nuestros ojos. Sin duda, la calefacción de la casa con la energía de la tierra será menos costosa.
Vídeo: Calefacción geotérmica. energía de la tierra.
Esto podría parecer una fantasía si no fuera verdad. Resulta que en las duras condiciones de Siberia, puedes obtener calor directamente del suelo. Los primeros objetos con sistemas de calefacción geotérmicos aparecieron en la región de Tomsk el año pasado, y aunque permiten reducir el costo del calor unas cuatro veces en comparación con las fuentes tradicionales, todavía no hay circulación masiva "bajo tierra". Pero la tendencia es notable y, lo que es más importante, está cobrando impulso. De hecho, es el más accesible. fuente alternativa energía para Siberia, donde no siempre pueden mostrar su eficacia, por ejemplo, paneles solares o generadores de viento. energía geotérmica, de hecho, simplemente se encuentra bajo nuestros pies.
“La profundidad de congelación del suelo es de 2 a 2,5 metros. La temperatura del suelo por debajo de esta marca permanece igual tanto en invierno como en verano, oscilando entre más uno y más cinco grados centígrados. El trabajo de la bomba de calor se basa en esta propiedad, dice el ingeniero de energía del departamento de educación de la administración de la región de Tomsk. alekseenko romano. - Las tuberías de conexión se entierran en el contorno de la tierra a una profundidad de 2,5 metros, a una distancia de aproximadamente un metro y medio entre sí. Un refrigerante, etilenglicol, circula en el sistema de tuberías. El circuito de tierra horizontal exterior comunica con el grupo frigorífico, en el que circula el refrigerante - freón, un gas de bajo punto de ebullición. A más tres grados centígrados, este gas comienza a hervir, y cuando el compresor comprime bruscamente el gas en ebullición, la temperatura de este último aumenta a más 50 grados centígrados. El gas calentado se envía a un intercambiador de calor en el que circula agua destilada ordinaria. El líquido se calienta y distribuye el calor por todo el sistema de calefacción colocado en el suelo.
Física pura y sin milagros.
El verano pasado se inauguró un jardín de infancia equipado con un moderno sistema de calefacción geotérmica danés en el pueblo de Turuntaevo, cerca de Tomsk. Según el director de la empresa Tomsk Ecoclimat. Jorge Granín, el sistema de eficiencia energética permitió varias veces reducir el pago por el suministro de calor. Durante ocho años, esta empresa de Tomsk ya ha equipado unos doscientos objetos en diferentes regiones de Rusia con sistemas de calefacción geotérmica y continúa haciéndolo en la región de Tomsk. Así que no hay duda en las palabras de Granin. Un año antes de la apertura de un jardín de infancia en Turuntaevo, Ecoclimat equipó un sistema de calefacción geotérmica, que costó 13 millones de rublos, otro jardín de infancia « conejito de sol" en el microdistrito de Tomsk "Green Hills". De hecho, fue la primera experiencia de este tipo. Y tuvo bastante éxito.
Ya en 2012, durante una visita a Dinamarca, organizada bajo el programa del Centro de Correspondencia Euro Info (EICC-región de Tomsk), la empresa logró llegar a un acuerdo de cooperación con la empresa danesa Danfoss. Y hoy, el equipo danés ayuda a extraer calor de las entrañas de Tomsk y, como dicen los expertos sin demasiada modestia, resulta bastante eficiente. El principal indicador de la eficiencia es la economía. "El sistema de calefacción del edificio de jardín de infantes con un área de 250 metros cuadrados en Turuntaevo costó 1,9 millones de rublos, - dice Granin. "Y la tarifa de calefacción es de 20-25 mil rublos al año". Esta cantidad es incomparable con la que pagaría el jardín de infantes por calefacción utilizando fuentes tradicionales.
El sistema funcionó sin problemas en las condiciones del invierno siberiano. Se realizó un cálculo del cumplimiento de los equipos térmicos con las normas SanPiN, según las cuales debe mantener una temperatura de al menos + 19 °C en el edificio del jardín de infantes a una temperatura del aire exterior de -40 °C. En total, se gastaron alrededor de cuatro millones de rublos en la remodelación, reparación y reequipamiento del edificio. Junto con la bomba de calor, la cantidad era de algo menos de seis millones. Gracias a las bombas de calor hoy en día, la calefacción de los jardines de infancia está completamente aislada y sistema independiente. Ahora no hay baterías tradicionales en el edificio, y el espacio se calienta con el sistema de "piso caliente".
El jardín de infantes Turuntayevsky está aislado, como dicen, "desde" y "hacia": se equipa aislamiento térmico adicional en el edificio: se instala una capa de aislamiento de 10 cm equivalente a dos o tres ladrillos sobre la pared existente (tres ladrillos grueso). Detrás del aislamiento hay un espacio de aire, seguido de un revestimiento de metal. El techo está aislado de la misma manera. La atención principal de los constructores se centró en el "piso cálido", el sistema de calefacción del edificio. Resultó varias capas: un piso de concreto, una capa de espuma plástica de 50 mm de espesor, un sistema de tuberías en el que agua caliente y linóleo. Aunque la temperatura del agua en el intercambiador de calor puede alcanzar los +50 °C, el calentamiento máximo del revestimiento del suelo real no supera los +30 °C. La temperatura real de cada habitación se puede ajustar manualmente: los sensores automáticos le permiten configurar la temperatura del piso de tal manera que la habitación del jardín de infantes se caliente hasta los grados requeridos por los estándares sanitarios.
La potencia de la bomba en el jardín Turuntayevsky es de 40 kW de energía térmica generada, para cuya producción la bomba de calor requiere 10 kW de potencia eléctrica. Así, de 1 kW consumido energía eléctrica La bomba de calor produce 4 kW de calor. “Teníamos un poco de miedo al invierno, no sabíamos cómo se comportarían las bombas de calor. Pero incluso en muy frio siempre hacía calor en el jardín de infantes, de más de 18 a 23 grados centígrados, dice el director de Turuntaevskaya escuela secundaria Yevgeny Belonogov. - Por supuesto, aquí vale la pena considerar que el edificio en sí estaba bien aislado. El equipo no tiene pretensiones de mantenimiento y, a pesar de que se trata de un desarrollo occidental, demostró ser bastante efectivo en nuestras duras condiciones siberianas”.
La región EICC-Tomsk de la Cámara de Comercio e Industria de Tomsk implementó un proyecto integral para el intercambio de experiencias en el campo de la conservación de recursos. Sus participantes fueron pequeñas y medianas empresas que desarrollan e implementan tecnologías de ahorro de recursos. En mayo del año pasado, expertos daneses visitaron Tomsk como parte de un proyecto ruso-danés y el resultado fue, como dicen, obvio.
La innovación llega a la escuela
Una nueva escuela en el pueblo de Vershinino, región de Tomsk, construida por un agricultor Mijail Kolpakov, es la tercera instalación de la región que utiliza el calor de la tierra como fuente de calor para calefacción y suministro de agua caliente. La escuela también es única porque tiene la categoría más alta de eficiencia energética: "A". El sistema de calefacción fue diseñado y puesto en marcha por la misma empresa Ecoclimat.
“Cuando estábamos decidiendo qué tipo de calefacción instalar en la escuela, teníamos varias opciones: una sala de calderas de carbón y bombas de calor”, dice Mikhail Kolpakov. - Estudiamos la experiencia de un jardín de infantes de bajo consumo en Zeleny Gorki y calculamos que la calefacción a la antigua, con carbón, nos costará más de 1,2 millones de rublos por invierno, y también necesitamos agua caliente. Y con las bombas de calor, el costo será de unos 170 mil para todo el año, junto con el agua caliente”.
El sistema solo necesita electricidad para producir calor. Con un consumo de 1 kW de electricidad, las bombas de calor en una escuela producen alrededor de 7 kW de energía térmica. Además, a diferencia del carbón y el gas, el calor de la tierra es una fuente de energía auto renovable. Instalación de un moderno sistema de calefacción La escuela costó unos 10 millones de rublos. Para ello, se perforaron 28 pozos en el predio de la escuela.
“La aritmética aquí es simple. Calculamos que el mantenimiento de la caldera de carbón, teniendo en cuenta el salario del fogonero y el costo del combustible, costará más de un millón de rublos al año, señala el jefe del departamento de educación. sergey efimov. - Al usar bombas de calor, deberá pagar por todos los recursos unos quince mil rublos al mes. Las ventajas indudables del uso de bombas de calor son su eficiencia y respeto por el medio ambiente. El sistema de suministro de calor le permite regular el suministro de calor según el clima exterior, lo que elimina el llamado "calentamiento insuficiente" o "sobrecalentamiento" de la habitación.
Por calculos preliminares, el costoso equipo danés se pagará solo en cuatro o cinco años. La vida útil de las bombas de calor de Danfoss, con las que trabaja Ecoclimat LLC, es de 50 años. Al recibir información sobre la temperatura del aire exterior, la computadora determina cuándo calentar la escuela y cuándo es posible no hacerlo. Por lo tanto, la cuestión de la fecha de encendido y apagado de la calefacción desaparece por completo. Independientemente del clima, el control de clima siempre funcionará fuera de las ventanas dentro de la escuela para niños.
“Cuando el año pasado una emergencia y embajador plenipotenciario del Reino de Dinamarca y visitó nuestro jardín de infancia en Zelenye Gorki, se sorprendió gratamente de que esas tecnologías que se consideran innovadoras incluso en Copenhague se apliquen y funcionen en la región de Tomsk, - dice Director comercial empresa "Ecoclima" Alejandro Granín.
En general, el uso de fuentes locales de energía renovable en varias industrias economía, en este caso V esfera social, que incluye escuelas y jardines de infancia, es una de las principales áreas implementadas en la región como parte del programa de ahorro y eficiencia energética. El gobernador de la región apoya activamente el desarrollo de las energías renovables Serguéi Zhvachkin. Y tres instituciones presupuestarias con un sistema de calefacción geotérmica: solo los primeros pasos hacia la implementación de un proyecto grande y prometedor.
El jardín de infancia en Zelenye Gorki fue reconocido como la mejor instalación energéticamente eficiente en Rusia en una competencia en Skolkovo. Luego apareció la escuela Vershininskaya con calefacción geotérmica también. la categoría más alta eficiencia energética. El siguiente objeto, no menos significativo para la región de Tomsk, es un jardín de infancia en Turuntaevo. Este año, las empresas Gazhimstroyinvest y Stroygarant ya han comenzado la construcción de jardines de infancia para 80 y 60 niños en los pueblos de la región de Tomsk, Kopylovo y Kandinka, respectivamente. Ambas nuevas instalaciones se calentarán mediante sistemas de calefacción geotérmicos, a partir de bombas de calor. En total, este año para la construcción de nuevos jardines de infancia y la reparación de los existentes administración del distrito tiene la intención de gastar casi 205 millones de rublos. Está previsto reconstruir y volver a equipar el edificio para un jardín de infancia en el pueblo de Takhtamyshevo. En este edificio también se implementará la calefacción mediante bombas de calor, ya que el sistema ha demostrado su eficacia.
Aquí se publica la dinámica de los cambios en la temperatura del suelo en invierno (2012-13) a una profundidad de 130 centímetros debajo de la casa (bajo el borde interior de los cimientos), así como a nivel del suelo y la temperatura del agua proveniente de la Bueno. Todo esto - en el elevador que viene del pozo.El gráfico está al final del artículo.
Dacha (en la frontera de Nuevo Moscú y la región de Kaluga) invierno, visitas periódicas (2-4 veces al mes durante un par de días).
La zona ciega y el sótano de la casa no están aislados, desde otoño se cierran con tapones termoaislantes (10 cm de espuma). La pérdida de calor de la veranda donde va el elevador en enero ha cambiado. Ver Nota 10.
Las mediciones a una profundidad de 130 cm se realizan mediante el sistema Xital GSM (), discreto - 0,5 * C, agregar. el error es de aproximadamente 0.3 * C.
El sensor se instala en una tubería de HDPE de 20 mm soldada desde abajo cerca de la tubería ascendente (en el exterior del aislamiento térmico de la tubería ascendente, pero dentro de la tubería de 110 mm).
La abscisa muestra fechas, la ordenada muestra temperaturas.
Nota 1:
También controlaré la temperatura del agua en el pozo, así como a nivel del suelo debajo de la casa, justo en el elevador sin agua, pero solo al llegar. El error es de + -0.6 * C.
Nota 2:
Temperatura a nivel del suelo debajo de la casa, en la tubería de suministro de agua, en ausencia de personas y agua, ya se redujo a menos 5 * C. Esto sugiere que no hice el sistema en vano. Por cierto, el termostato que mostró -5 * C es solo de este sistema (RT-12-16).
Nota 3:
La temperatura del agua "en el pozo" se mide con el mismo sensor (también está en la Nota 2) que "al nivel del suelo": se encuentra justo en el elevador debajo del aislamiento térmico, cerca del elevador al nivel del suelo. Estas dos mediciones se realizan en momentos diferentes. "A nivel del suelo", antes de bombear agua al elevador y "en el pozo", después de bombear unos 50 litros durante media hora con interrupciones.
Nota 4:
La temperatura del agua en el pozo puede subestimarse un poco, porque. No puedo buscar esta maldita asíntota, bombeando agua sin parar (la mía)... Juego lo mejor que puedo.
Nota 5: No relevante, eliminado.
Nota 6:
El error de fijar la temperatura de la calle es aproximadamente + - (3-7) * С.
Nota 7:
La tasa de enfriamiento del agua a nivel del suelo (sin encender la bomba) es de aproximadamente 1-2 * C por hora (esto es menos 5 * C a nivel del suelo).
Nota 8:
Olvidé describir cómo está dispuesto y aislado mi elevador subterráneo. Se colocan dos medias de aislamiento en PND-32 en total: 2 cm. de espesor (aparentemente, polietileno espumado), todo esto se inserta en una tubería de alcantarillado de 110 mm y allí se espuma hasta una profundidad de 130 cm. Es cierto que, dado que el PND-32 no se colocó en el centro de la tubería 110, y también el hecho de que en su centro la masa de espuma común puede no endurecerse durante mucho tiempo, lo que significa que no se convierte en un calentador, lo recomiendo encarecidamente. dudo de la calidad de dicho aislamiento adicional. Probablemente sería mejor usar una espuma de dos componentes, cuya existencia descubrí más tarde ...
Nota 9:
Quiero llamar la atención de los lectores sobre la medición de temperatura "A nivel del suelo" con fecha 12/01/2013. y de fecha 18 de enero de 2013. Aquí, en mi opinión, el valor de +0.3 * C es mucho más alto de lo esperado. Creo que esto es consecuencia de la operación "Llenado de nieve del sótano a la altura de la contrahuella", realizada el 31/12/2012.
Nota 10:
Del 12 de enero al 3 de febrero, hizo un aislamiento adicional de la terraza, donde va el elevador subterráneo.
Como resultado, según estimaciones aproximadas, la pérdida de calor de la terraza se redujo de 100 W / m2. piso a unos 50 (esto es a menos 20*C de la calle).
Esto también se refleja en los gráficos. Ver la temperatura a nivel del suelo el 9 de febrero: +1,4*C y el 16 de febrero: +1,1 - no ha habido temperaturas tan altas desde el comienzo del invierno real.
Y una cosa más: del 4 al 16 de febrero, por primera vez en dos inviernos de domingo a viernes, la caldera no encendía para mantener la temperatura mínima establecida porque no llegaba a este mínimo...
Nota 11:
Como prometí (por "orden" y para completar el ciclo anual), periódicamente iré publicando temperaturas en verano. Pero, no en el horario, para no "oscurecer" el invierno, sino aquí, en Note-11.
11 de mayo de 2013
Después de 3 semanas de ventilación, las rejillas de ventilación se cerraron hasta el otoño para evitar la condensación.
13 de mayo de 2013(en la calle por una semana + 25-30 * C):
- debajo de la casa a nivel del suelo + 10.5 * C,
- debajo de la casa a una profundidad de 130 cm. +6*C,
12 de junio de 2013:
- debajo de la casa a nivel del suelo + 14.5 * C,
- debajo de la casa a una profundidad de 130 cm. +10*C.
- agua en el pozo desde una profundidad de 25 m no superior a + 8 * C.
26 de junio de 2013:
- debajo de la casa a nivel del suelo + 16 * C,
- debajo de la casa a una profundidad de 130 cm. +11*C.
- el agua en el pozo desde una profundidad de 25 m no supera los +9,3*C.
19 de agosto de 2013:
- debajo de la casa a nivel del suelo + 15.5 * C,
- debajo de la casa a una profundidad de 130 cm. +13.5*C.
- agua en el pozo desde una profundidad de 25 m no superior a +9,0*C.
28 de septiembre de 2013:
- debajo de la casa a nivel del suelo + 10.3 * C,
- debajo de la casa a una profundidad de 130 cm. +12*C.
- agua en el pozo desde una profundidad de 25m = + 8.0 * C.
26 de octubre de 2013:
- debajo de la casa a nivel del suelo + 8.5 * C,
- debajo de la casa a una profundidad de 130 cm. +9.5*C.
- agua en el pozo desde una profundidad de 25 m no superior a + 7,5 * C.
16 de noviembre de 2013:
- debajo de la casa a nivel del suelo + 7.5 * C,
- debajo de la casa a una profundidad de 130 cm. +9.0*C.
- agua en el pozo desde una profundidad de 25m + 7.5 * C.
20 de febrero de 2014:
Probablemente esto último registro En este articulo.
Todo el invierno vivimos en la casa todo el tiempo, el punto de repetir las medidas del año pasado es pequeño, por lo que solo dos números significativos:
- la temperatura mínima debajo de la casa a nivel del suelo en las heladas (-20 - -30 * C) una semana después de que comenzaron, cayó repetidamente por debajo de + 0.5 * C. En estos momentos trabajé
Para calcular qué valores alcanza la presión en el interior de la Tierra, provocada por el peso de las rocas que forman las distintas capas, es necesario conocer la densidad de las rocas a todas las profundidades y la magnitud de la gravedad también a todas las profundidades hasta el centro
Como hemos visto, la densidad de las rocas aumenta con la profundidad, aunque de manera desigual. De 2,5 en la superficie, sube a 3,4 a una profundidad de unos 100 kilómetros y hasta 6.0 a 2900 kilómetros debajo de la superficie. Aquí, en el límite del núcleo, se observa un salto en el valor de la densidad: inmediatamente alcanza un valor de 9,5 (aproximadamente), y luego vuelve a crecer uniformemente, alcanzando 12,5 en el centro del núcleo (según M. S. Molodensky, 1955 ) (ver. Fig. 8).
Arroz. 8. Cambio de densidad en el interior de la Tierra.
En cuanto a la gravedad, se puede decir lo siguiente al respecto. La gravedad es la fuerza con la que la Tierra atrae hacia sí todos los cuerpos. Bajo la influencia de esta fuerza, los cuerpos en estado libre (por ejemplo, en el aire) caen a la Tierra, es decir, se mueven hacia el centro de la Tierra, acelerando gradualmente, es decir, recibiendo "aceleración". Se puede calcular la magnitud de la "aceleración de la gravedad". En la superficie de la Tierra, la aceleración de la gravedad es de aproximadamente 9,8 m/s 2; en las profundidades de la Tierra, primero aumenta ligeramente, alcanzando un máximo cerca de la superficie del núcleo, y luego disminuye rápidamente, llegando a cero en el centro de la Tierra (Fig. 9). Esto es comprensible: el punto ubicado en el centro el mundo, es atraído por todas las partes circundantes, con la misma fuerza a lo largo de todos los radios, y como resultado, la resultante será igual a cero.
Arroz. 9. Cambio en la aceleración de la gravedad en el interior de la Tierra.
Con esta información, podemos calcular el peso de una columna de rocas con una sección transversal de 1 cuadrado. centímetro, y una longitud igual al radio de la Tierra o cualquier parte de ella. Esta será la presión que ejerce el peso de las rocas suprayacentes sobre el área elemental (1 cuadrados cm) en lo profundo de la tierra. Los cálculos conducen a las siguientes cifras: en el "pie" de la corteza terrestre, es decir, en la base de la capa siálica (a una profundidad de 50 kilómetros) - unas 13 mil atmósferas, es decir, unas 13 toneladas por centímetro cuadrado; en el borde del núcleo: alrededor de 1,4 millones de atmósferas; en el centro de la Tierra - alrededor de 3 millones de atmósferas (Fig. 10). Tres millones de atmósferas son aproximadamente tres mil toneladas por centímetro cuadrado. Esta es una gran cantidad. Ningún laboratorio ha sido capaz todavía de alcanzar tales presiones.
Arroz. 10. Cambios de presión en el interior de la Tierra.
Pasemos a la temperatura. Según mediciones en pozos, así como en minas, se encontró que la temperatura aumenta con la profundidad, elevándose aproximadamente 3° por cada 100 metros. Una tasa similar de aumento de la temperatura persiste en todas partes, en todos los continentes, pero solo en las partes exteriores de la Tierra, cerca de su misma superficie. Con la profundidad, la magnitud del "gradiente geotérmico" (gradiente geotérmico - cambio de temperatura en grados por centímetro) cae. Los cálculos basados en la conductividad térmica de las rocas muestran que el gradiente geotérmico conocido para las partes exteriores del globo persiste no más de los primeros 20 kilómetros; a continuación, el aumento de la temperatura se ralentiza notablemente. En la suela de la vaina siálica, es poco probable que la temperatura supere los 900°; a una profundidad de 100 km - unos 1500°; Además, su crecimiento se ralentiza aún más. En cuanto a las partes centrales de la Tierra, en particular el núcleo, es muy difícil dar algo sobre ellas con certeza. Los expertos que han estudiado este tema creen que el interior de la Tierra se calienta a no más de 2-3 mil grados (Fig. 11).
Arroz. 11. Cambio de temperatura en el interior de la Tierra.
Puede ser interesante recordar a modo de comparación que en el centro del Sol la temperatura se estima en 1 millón de grados, en la superficie del Sol, alrededor de 6000 °. El cabello de una bombilla de luz eléctrica encendida se calienta hasta 3000°.
Se dispone de datos interesantes sobre el tema de las fuentes de calor y modo térmico el mundo. Alguna vez se creyó que la Tierra retiene el calor "original" que le dejó "heredado" el Sol, y lo pierde gradualmente, enfriándose y encogiéndose en volumen. El descubrimiento de los elementos radiactivos ha cambiado las ideas anteriores. Resultó que las rocas que forman la corteza terrestre contienen elementos radiactivos que emiten calor de manera espontánea y continua. La cantidad de este calor se estima en aproximadamente 6 millonésimas de una pequeña caloría por 1 centímetro cúbico de roca por año, y para cubrir todo el consumo de calor irradiado por la superficie de la tierra al espacio mundial, es necesario que el mismo elemental cubo de roca emiten solo tres diezmillonésimas de pequeñas calorías por año. En otras palabras, no hay razón para creer que el globo se está enfriando. Más bien, por el contrario, puede calentarse. Sobre esta base, en últimos años se proponen nuevas hipótesis sobre el desarrollo de la corteza terrestre y el origen de los movimientos experimentados por ella.
Dada la presencia alta temperatura en las entrañas de la Tierra, tenemos derecho a plantearnos la siguiente pregunta: ¿en qué estado físico (“agregado”) se encuentran las partes internas de la Tierra? ¿Sólido o líquido, o quizás gaseoso?
ultima versión, es decir, la idea de estado gaseoso materia dentro de la Tierra, puede ser inmediatamente rechazada. Para convertir en gas los minerales que componen la Tierra se requiere una temperatura muy superior a la admisible, a juzgar por los datos presentados anteriormente.
Pero las rocas pueden estar en estado líquido. Se sabe, por ejemplo, que las rocas “ácidas” se derriten a 1000°C, las rocas “básicas” se derriten a 1000–1200°C y las rocas “ultrabásicas” se derriten a 1300–1400°C. Esto significa que ya a una profundidad de 100–130 kilómetros las rocas deben derretirse. Pero hay una presión muy alta, y la presión eleva el punto de fusión. Cuya influencia será mayor: alta temperatura o alta presión?
Aquí tenemos que recurrir de nuevo a la ayuda de las observaciones sísmicas. longitudinales y ondas transversales pasar libremente a través de todas las capas de la Tierra, encerrado entre la superficie de la Tierra y el límite del núcleo; en consecuencia, aquí en todas partes la materia se comporta como un sólido. Esta conclusión es consistente con la conclusión de los astrónomos y geofísicos, quienes han demostrado que la dureza de la Tierra en su conjunto es cercana a la dureza del acero. Según los cálculos de V. F. Bonchkovsky, la dureza de la Tierra se estima en 12 10 11 dinas por centímetro cuadrado, que es cuatro veces mayor que la dureza del granito.
Por lo tanto, la totalidad de los datos modernos sugiere que todas las capas de la Tierra (¡excepto su núcleo!) Deberían considerarse en estado sólido. estado liquido la materia solo puede suponerse para áreas bastante insignificantes en el espesor de la corteza terrestre, con las cuales los volcanes están directamente conectados.
