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Mittwoch, 9. Juli 2014, 15:00

Warum wird es in einer Mine (Untertagebau) mit zunehmender Tiefe wärmer?

Bisher war mir klar, dass wir beim Hinabsteigen in eine Grube der Wärme näher kommen, die durch radioaktiven Zerfall im Erdinnern entsteht. Inzwischen jedoch bin ich in Sachen Meteorologie etwas belesener geworden und weiß jetzt, dass die Luft mit zunehmendem Luftdruck wärmer wird. Somit wird es auf einem Berg mit zunehmender Höhe kälter, auf NN ist es relativ gesehen am wärmsten. In einer Mine geht es evtl. noch weiter hinunter. Meine Frage nun: Erwärmt sich die Luft wegen zunehmenden Luftdrucks oder aus anderen Gründen? Bin sehr gespannt!

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Mittwoch, 9. Juli 2014, 18:53

Bisher war mir klar, dass wir beim Hinabsteigen in eine Grube der Wärme näher kommen, die durch radioaktiven Zerfall im Erdinnern entsteht. Inzwischen jedoch bin ich in Sachen Meteorologie etwas belesener geworden und weiß jetzt, dass die Luft mit zunehmendem Luftdruck wärmer wird. Somit wird es auf einem Berg mit zunehmender Höhe kälter, auf NN ist es relativ gesehen am wärmsten. In einer Mine geht es evtl. noch weiter hinunter. Meine Frage nun: Erwärmt sich die Luft wegen zunehmenden Luftdrucks oder aus anderen Gründen? Bin sehr gespannt!
Zwar ist es richtig, dass sich die Luft bei adiabatischer Kompression erwärmt und bei adiabatischer Expansion abkühlt. Weil nämlich bei der Kompression Arbeit an der Luft verrichtet wird und Luft bei der Expansion ihrerseits Arbeit an der umgebenden Atmosphäre Aber adiabatisch bedeutet , dass ein Austausch von Wärme ausgeschlossen ist, was kurzzeitig näherungsweise erfüllt sein kann. bei hinreichend großer Luftmasse auch über längere Zeit. Sicher aber nicht auf Dauer.

Dass die Temperatur zum Erdinneren hin zunimmt liegt u.a. daran , dass im Bereich um den Erdmittelpunkt die Temperatur immer noch etwa 6000 K beträgt. Die relativ langsam nach außen strömende Wärme führt zu einem Temperaturgefälle von etwa 1 K/km, viel weniger als die Realität im Erdmantel von etwa 3 K pro 100 m, so dass angenommen werden muss dass Wärme in erheblichem Maß entsteht. Dies, wie Sie ja auch selbst geschrieben haben, durch die Radioaktivität von Gesteinen.

Gruß FKS

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Dienstag, 5. August 2014, 20:55

Die Zunahme der Temperatur mit der Bohrtiefe ist übrigens nicht überall gleich.
In der tiefsten je niedergebrachten Übertiefbohrung (auf der russischen Halbinsel Kola) wurde eine Tiefe von ca. 13 km erreicht bei einer Temperatur von "nur" 180°C. Im Rahmen des KTB (kontinentales Tiefbohr-Programm) in Deutschland wurde bereits in einer Tiefe von 9 km die Temperatur von 265°C überschritten, so dass die Bohrung abgebrochen werden musste da die mitgeführten Instrumente bei dieser Temperatur den Dienst versagten.

4

Donnerstag, 7. August 2014, 09:17

Vielen Dank für diese hilfreichen Antworten. Sie regen zum Nachdenken an.

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Freitag, 19. September 2014, 20:10

Sie regen zum Nachdenken an.


Im Hinblick auf die "Energieknappheit" lasst sich bestimmt noch so einiges machen ...

6

Dienstag, 23. Februar 2016, 20:38

Sie regen zum Nachdenken an.


Im Hinblick auf die "Energieknappheit" lasst sich bestimmt noch so einiges machen ...


Aber wohl kaum mit ebenso viel sagenden , wie nichts sagenden Einlassungen wie im vorstehenden Zitat.

Gruß FKS

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