Wärmefluß 1.

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1 Wärmefluß 1

2 Wärmefluß = (Wärmestromdichte)
Wärme, die eine Oberfläche in einer bestimmten Zeit durchströmt: Wärme / Fläche / Zeit [J/m2/s, W/m2] aus: Lillie, R. J. (1999): Whole Earth Geophysics. 2

3 Wärmequellen (1) Sonneneinstrahlung Geht komplett wieder verloren! 3
aus: Lillie, R. J. (1999): Whole Earth Geophysics. 3

4 Wärmequellen (2) Restwärme Radioaktiver Zerfall 4
aus: Lillie, R. J. (1999): Whole Earth Geophysics. 4

5 Wärmequellen (3) Radioaktiver Zerfall 5
aus: Lillie, R. J. (1999): Whole Earth Geophysics. 5

6 Wärmequellen (4) Andere Referenz mit anderen Werten (→ auch Lehrbücher sollten kritisch hinterfragt werden): Radioaktiver Zerfall: Kruste 9 x 1012 W 20% Mantel 21 x 1012 W 50% Kern 2 x 1012 W 5% Restwärme: Erde 10 x 1012 W 25% Gesamt 42 x 1012 W 100% aus: Lillie, R. J. (1999): Whole Earth Geophysics. aus: Lillie, R. J. (1999): Whole Earth Geophysics. aus: Davidson, Reed & Davis (1997): Exploring Earth. 6

7 Wärmetransfer (1) Konduktion (Wärmeleitung)
Übertragung kinetischer Energie zwischen benachbarten Atomen oder Molekülen Wärmetransport ohne Stofftransport 7

8 Wärmetransfer (2) Konvektion (Wärmeströmung)
heißes Material  geringe Dichte  Aufstieg  Abkühlung  größere Dichte  Absinken Erwärmung aus: Powell, C. S.: Trends in der Geophysik. - Spektrum der Wissenschaft, 1991. Wärme- und Stofftransport in Konvektionszelle 8

9 Wärmetransfer (3) Advektion Wärme- und Stofftransport in eine Richtung
aus: Lillie, R. J. (1999): Whole Earth Geophysics. Wärme- und Stofftransport in eine Richtung 9

10 Wärmetransfer (4) Wärmestrahlung Elektromagnetische Wellen
Beeinflußt ausschließlich Atmosphäre und Hydrosphäre 10

11 Wärmeverteilung in der Erde
Restwärme radioaktiver Zerfall aus: Lillie, R. J. (1999): Whole Earth Geophysics. Konduktion Konvektion 11 Grundlagen der Geodynamik und Tektonik (Übungen), , Blanka Sperner

12 q = k (T/z) Wärmeflußgleichung q: Wärmefluß
k: thermische Konduktivität (Wärmeleitfähigkeit) T/z: geothermischer Gradient q = k (T/z) T/z = konstant k = konstant aus: Lillie, R. J. (1999): Whole Earth Geophysics. 12 Grundlagen der Geodynamik und Tektonik (Übungen), , Blanka Sperner

13 Ermittlung von T/z aus: Lillie, R. J. (1999): Whole Earth Geophysics. Der geothermische Gradient ergibt sich aus Temperaturmessungen in unterschiedlichen Tiefen 13 Grundlagen der Geodynamik und Tektonik (Übungen), , Blanka Sperner