Überblick Wärmetransport in planetaren Körpern N. Kömle: Lehrerfortbildung, IWF, 18-11-2010 Wärmetransport in planetaren Körpern Grundlegende Gleichungen und Theorie Messung des inneren Warmeflusses Messung der Wärmeleitfähigkeit im Labor Messungen am Mond und am Mars

Wärmetransport Wege des Wärmetransports Wärmeleitung Konvektion Strahlung Gemeinsame Eigenschaften Alle 3 Arten des Wärmetransports erfordern einen Temperaturgradienten! Unterschiede Wärmetransport durch Stöße ode Schwingungen der Moleküle Keine makroskopischen Massenbewegungen Wärmetransport durch freien oder erzwungenen Massenfluss Makroskopische Massenbewegungen Wärmetransport durch elektro-magnetische IR Strahlung Kein Massentransport

Grundlegende Gleichungen Wärmefluss [W/m2]: Q = λ ∇T Fourier‘sche Wärmeleitungsgleichung: Thermal-Parameter: Thermische Leitfähigkeit λ Thermische Diffusivität a Dichte ρ

Theorie: Linienquelle Näherungslösung für lange Messzeiten Punktquelle: Linienquelle:

Thermalsensoren Beheizte Nadeln zur Messung der Thermischen Leitfähigkeit TP02, TP08: Standardsensoren LNP01,LNP02,LNP03: Sonderanfertigungen

Auswertung von WL-Messungen 6 6

WL-Messungen in der Vakuumkammer Karbonatgestein mit LNP01 Sensor Glaskugeln mit TP02 Sensor 7 7

Messungen im Labor Thermische Leitfähigkeiten von Glaskugeln und Gesteinen als Funktion des Gasdrucks in der Umgebung

Wärmefluss-Messungen im Ozean Bullard 1954

Mond: Apollo-Missionen 1972 Apollo 15 Apollo 17 Messungen von Wärmefluss und Wärmeleitfähigkeit des Regolith‘s am Mond

Thermalmessungen am Mars