Болтозаврия по материкам и остыванию земли!

[Влад]

Поймите, вопрос не праздный, от него будет зависеть дальнейший взгляд на проблему тепла недр.

Неохота сушить мозги над подобными проблемами, этим вопросом кажись ещё Циалковский интересовался в прошлом тысячелетии. В первом приближении  по моему получается, что в середине столбца температура будет выше чем на концах.
Но газы хорошо сжимаются.
А вот попытки создать тепловой насос хотя бы  с жидкой водой в качестве рабочего тела не очень удачны:

[Дятел]

Я правда не особо спец, насколько знаю, земля не просто остывает, есть ещё дифференциация вещества, ядро всё ещё растёт.
Это и поставляет основное количество энергии.
У меня в этом смысле родился вопрос- а если землю именно только подогревать, это подпитает её геологическую активность или нет.

Вот   http://hydrogen-future.com/images/Nasha%20Zemlya,%20V.%20Larin,%202005.pdf   одна из гипотез, где Вы найдёте ответы на свои вопросы.

[василий андреевич]

Неохота сушить мозги над подобными проблемами,

Это не столько проблема, сколько "борьба" с психологией по отношению к температуре. Если взять классику, то температура есть мера теплового равновесия. В микроскопических объемах тепловое равновесие недостижимо в принципе (флуктуации, блин). А какие процессы идут в "колонке газа"? Или по иному: где успокоятся наиболее энергичные, по скорости молекулы? Если они найдут свою стабильность, там, где больше давление, то мы будем иметь естественный тепловой насос, закачивающий энергию от поверхности к "недрам". И тут необязательно рассматривать тонкости обратного цикла Карно.
  Но "в быту" можно определить температуру, как то, что показывает градусник, а градусник не так-то просто отличить от барометра. Любое неравновесие в малой области породит вихревые течения, где невозможно отделить температуру от давления, а тепло от работы.

Если хотите, то можно рассмотреть некоторые гелогические аспекты нарушения среднестатистического геотермического градиента. Так вот я и хочу привлечь Ваше внимание к такой гипотезе: геотермический градиент - это не столько результат теплового потока из недр, сколько состояние термодинамического равновесия самих недр. А когда, например, гидротермы или вулканизм выносят это тепло, должен осуществляться и обратный процесс закачки тепла от поверхности к недрам. Сам же процесс закачки энергии в недра - это и есть работа по обратному циклу Карно. Именно эта работа заметна как геотектоническая или палеонтологическая цикличность эволюции нашей планеты.
  Или я опять в который раз растрачиваюсь в пустоту?

[Дятел]

А когда, например, гидротермы или вулканизм выносят это тепло, должен осуществляться и обратный процесс закачки тепла от поверхности к недрам. Сам же процесс закачки энергии в недра - это и есть работа по обратному циклу Карно. Именно эта работа заметна как геотектоническая или палеонтологическая цикличность эволюции нашей планеты.
  Или я опять в который раз растрачиваюсь в пустоту?

Похоже, Вы задумали опровергнуть второе начало термодинамики.
Холодной земной корой нагреть (сделать ещё более горячей) горячие земную мантию и ядро.

[идрис]

Энергия производится внутри планеты Земля за счет радиоактивного распада, приливных сил, остаточного тепла, тепла выделяемого при дифференциации первично недифференцированного вещества. Условно атомы железа тонут и как известно выделяеют энергию равную расстоянии в тысячах км помноженной на массу. А атомы кремния всплывают и тоже выделяют энергию и т.д.

Потому дополнительно привносить каким то способом энергию внутрь Земли не надо. Она там и так есть и еще новая тамже производится.

[Влад]

Так вот я и хочу привлечь Ваше внимание к такой гипотезе: геотермический градиент - это не столько результат теплового потока из недр, сколько состояние термодинамического равновесия самих недр. А когда, например, гидротермы или вулканизм выносят это тепло, должен осуществляться и обратный процесс закачки тепла от поверхности к недрам. Сам же процесс закачки энергии в недра - это и есть работа по обратному циклу Карно. Именно эта работа заметна как геотектоническая или палеонтологическая цикличность эволюции нашей планеты.
 Или я опять в который раз растрачиваюсь в пустоту?

То что раз есть сила тяжести то должен быть и температурный градиент, не вызывает у меня сомнений, но величина этого градиента должна сильно зависеть от того с помощью чего осуществляется теплообмен.
Например идеализируя приведенный вами пример с газом можно остановится на молекулах.
Если принять, что газ абсолютно прозрачен для электромагнитного излучения, основания столбца имеют абсолютно чёрную поверхность, и в середине столбца помещено абсолютно чёрное тело, то перенос тепла начнёт осуществляться излучением, то есть мы дойдём до фотонов. Думаю градиенты с учётом только молекул, только фотонов, или их комбинации будут получаться очень разные.
Конечно в недрах земли ни о каких фотонах не может идти  и речи, но в металлах тепло могут переносить электроны. То есть опираясь на предложенный Вами пример речь может идти о металлическом цилиндре наполненном электронным газом, при этом правда кроме гравитации надо будет учитывать и кулоновские силы.
А может надо будет учитывать фононы или какие то квантовые эффекты?

Теперь о энергии необходимой для осуществления обратного цикла.
Вот здесь мне Ваша гипотеза не совсем понятна.

[Влад]

Вот   http://hydrogen-future.com/images/Nasha%20Zemlya,%20V.%20Larin,%202005.pdf   одна из гипотез, где Вы найдёте ответы на свои вопросы.

Столько разных гипотез, а меня критикуют за утверждение, что земля внутри может оказаться квадратной.
Хорошо было бы найти подтверждения более высокой силе тяжести на древней земле, в виде более массивных скелетов животных аналогичных ныне живущим, или объяснить как  в те древние времена летали гигантские стрекозы.

[алексаннндр]

Нет, если столб газа или другого вещества будет теплоизолирован, то температурный градиент исчезнет, температура сравняется внизу и вверху, вот перемещение объёма газа, с твёрдыми там да, наверное, но не так красноречиво скорее всего, начнётся перенос тепла, так как переносимый вниз газ будет нагреваться, а вверх охлаждаться.
Но кто будет крутить эту машину?
Так и с неизолированной системой, только больше времени потребуется, потому что чтобы сравнять в первом приближении температуры поверхности и недр нужно очень от многой энергии избавиться и так далее.

[Влад]

Нет, если столб газа или другого вещества будет теплоизолирован, то температурный градиент исчезнет, температура сравняется внизу и вверху,

То есть Вы настаиваете, что возможен перенос энергии в направлении противоположном действию силы тяжести без затрат энергии.
Насколько я помню физику даже частицы с нулевой массой покоя типа фотонов, при подобном движении против гравитации будут терять энергию.

[Дятел]

Хорошо было бы найти подтверждения более высокой силе тяжести на древней земле, в виде более массивных скелетов животных аналогичных ныне живущим, или объяснить как  в те древние времена летали гигантские стрекозы.

1.   У пермских рептилий скелет был массивней по сравнению с ныне живущими животными, примерно одинаковых размеров.
1.1   В Архейскую эру процессы метаморфизма начинались на меньшей глубине, чем ныне.
2. Гигантским стрекозам, как потом и летающим рептилиям мезозойской эры, летать было легче, чем ныне, т.к. плотность воздуха в те времена была раза в 2 больше. Это примерно, то   же самое, что пингвины не летают по воздуху, но прекрасно "летают" под водой.

Столько разных гипотез, а меня критикуют за утверждение, что земля внутри может оказаться квадратной.

Если Вы о земном ядре, то оно не квадратное, но и не круглое.  

[василий андреевич]

Похоже, Вы задумали опровергнуть второе начало термодинамики.

Боже меня упаси, никогда и низачто. И даже более того, я пытаюсь опровергнуть идею рождения энергии из сингулярности, как противоречащую второму началу.
 Рассмотрим векторы сил, действующие в недрах "столбца". Если бы действовала только гравитация, как отрицательная сила консолидирующая частицы и не было бы противосилы теплового расталкивания, получился бы "монолит". Первое начало говорит о равенстве сил сжатия и теплового расталкивания. Второе начало говорит только о том, что максимум энтропии, возможный в условиях среды, ограниченной определенным объемом придется на состояние с минимумом потенциальной энергии. Это значит, что установится макроскопическое равновесие при определенном геотермическом градиенте.
 Вдумаемся и зададимся вопросом, а есть ли тепловое неравновесие при наличии небольшого 3-5 гр на 100м термоградиента? Ведь непосредственно контактируют объемы с одинаковой температурой. Другое дело, когда в недрах Земли наблюдаются гидротермы или иные проводники тепла. Например, обводненный пласт песчаника имеет практически нулевой термоградиент. А вот для слоистой осадочной толщи, напичканной флюидоупорами, градиент может быть и очень высок на границе осадочная толща-фундамент.

И далее, я не собираюсь холодной корой нагревать ядро. Я только хочу сказать, что процессы, идущие на поверхности нашей планеты, аккумулируют излучение в структуру. Структура при этом является холодным энергетическим концентратом. А как с этим концентратом поступят недра? Очевидно, как и положено по второму началу, "сожгут" этот концентрат до рассеянного состояния. При этом выделится тепло, которое будет утилизировано в совсем иных химических реакциях, идущих с поглощением тепла (тогда метаморфизм) или выделением тепла (тогда вулканизм).

И тут же для Идриса. Вы прекрасно перечислили подавляющее большинство причин тепла недр. Никто их не пытается отвергать, говорится лишь о недостаточности, что бы тепловая смерть недр Земли не наступила уже несколько миллиардов лет назад. Ведь дифференцироваться гравитационно могут только породы, которые как-то обособлены по плотности уже на поверхности. Хондритовая теория ведет к рассеянному по объему веществу. А вот когда мы имеем на поверхности подобие тепловой машины по сортировке элементов в скопления, то начнется и гравитационная дифференциация. Так и скажите мне на милость, по какому принципу пройзойдет работа тех "ячеек Бенара", которые будут выглядеть как вихри, перераспределящие тепло от поверхности к недрам? А так как теплу запрещается течь от холодного к горячему, пусть даже в гравитационном дифференциаторе, то я и предлагаю для этого процесса поискать возможность работы по обратному принципу Карно.

[василий андреевич]

Но кто будет крутить эту машину?

В случае термоизолированного столбца газа никакой машины еще нет. Есть только серии флуктуирующих молекул. Если сразу не усложнять задачу вводом химических процессов, то будем иметь столбец с барическим градиентом, направленным "вниз". Можно сказать, что термоградиент является неопределенностью, а бароградиент уравновешивается напряженностью поля положительных отталкиваний молекул газа. Но начните опускать в этот столбец градусник. И поработайте с тем, каковы будут удары молекул о колбу градусника на поверхности и внутри столбца.

[василий андреевич]

т.к. плотность воздуха в те времена была раза в 2 больше. 

Тогда придется ответить, почему температура воздуха не поднималась выше сотни градусов Цельсия. Или делать Сонечные лучи не такими активными, или вносить оражатели в тропосферу.

[алексаннндр]

Чем вам так сингулярность не нравится?

Температура в столбе сравняется хоть тем же излучением, если он теплоизолирован.

Снова Василию Андреевичу:
Ну вот энергетический концентрат, это то есть осадочные или какие-то ещё поверхностные породы, ну они у нас самые поверхностные, самые такие, каких нет внизу, должны при своём погружении в мантию при переработке выделять энергию в большей степени, чем тратится на их погружение, сильно больше, так как их погружается в общем мало, но энергии накачиваемой вниз, хватает в целом на очень многое.
Какие физические или химические процессы при деструкции осадочных пород могут обеспечить это, на какой глубине?

[василий андреевич]

Чем вам так сингулярность не нравится?

Только тем, что это идентично: так повелел Господь.

А вот про столбец я говорил, что он теплоизолирован только с боковых поверхностей, но не с торцов.
  Если не соглашаться с сотворением энергии в БВ, то надобно бы отстаивать альтернативу - эволюцию многообразия "сложностей" из элементарно-возобновляющегося. А такое возобновляющееся - это "эл.маг. флуктуации вакуума. Эдакие спонтанно возникающие и пропадающие стоячие волны в черном ящике безвременья.
  Вполне можно допустить, что флуктуации слагаются в нечто регистрируемое, как материя. А вот "естественный отбор" этой материи мог осуществляться только по принципу, что она гравитирует. Есть гравитация, должен быть и обратный процесс - энтропийное рассеяние.
  Вот я и пытаюсь тихо подвести к тому, что рассеяние осуществляется как РАБОТА, эволюционно унаследованная работа. А отходы работы - это тепло, т.е. хаос.
  А вот Вы считаете, что если гравитация сближает, то это или не связано с работой и выделением тепла, а если и связано, то тепло обязательно покинет объем, где работа свершается. Т.е. все в духе рока тепловой смерти - классика.

Конечно осадочные породы в прямом смысле никогда не достигают мантии. И кто его знает чем отличается мантия от земной коры. Я ведь не знаю точно как все происходит, больше гадаю. Погружение, само по себе, не требует затрат внутреней энергии самих погружающихся толщ. По аналогии с ячейками Бенара - это круговой процесс за счет рассеяния теплового потока из недр - классика. Если же такой процесс ставить под сомнене, то я предлагаю более сложный. На первый взгляд сумасбродный, в виде борьбы за право быть в потенциальной (экологической) нише.
  Во всех осадочных образованиях прямое участие надо отводить биоте. Если серии осадков менее теплопроводны, чем воздымающиеся горные породы, то это уже немалый залог успеха, ибо в этом случае тепловой поток из недр будет концентрироваться в горных районах (это соответствует наблюдаемому). По сути мы имеем регионально эволюционирующую формацию состоящую из двух систем: деградирующая горная страна и "градирующая" на иерархию подсистем осадочная. Деградирующая страна обеспечивает рассредоточение той энерго-массы, которая утилизируется с помощью биоты и солнечной радиации в осадочной. Проникновение в недра - это циклический процесс (циклы Карно). Видеть циклы въявь сложно, каждый большой цикл содержит иерархию малых. В химизме главенствует принцип обратной отрицательной связи. Т.е. идут те реакции, которые поглощают тепло, выделяющееся при разложении каких-то нестойких при данной температуре веществ. Например торф стремится разложиться до углекислоты, метана и воды, но как тольго частица торфа распадается с выделением тепла, тут же образуется частича бурого угля, эту теплоту поглощающая и тем приостанавливающая нарастание обратных положительных связей. В целом, сам процесс погружения является отбором и эволюцией микрокомпонентов, свойственных условиям все более нижним горизонтов. При этом как только возможно, утилизируется тепло. В том и главное отличие, что в горной стране тепло рассеивается.

Я хорошо знаю только процессы в угольных толщах. Но уверен, что и в прочих осадках принципе те же, разьве что проявляются не столь явно. По пунктам. При погружении энергия не затрачивается, она растрачивается при воздымании. Путь осадочных пород в недра - это циклы по деструкции и новой конструкции, протекающие как поглощение энергии, выделяющейся при распаде пород следующих сверху вниз. Естественно, что на этом этапе происходит уплотнение и огромные потери в виде воды и газов, остающихся как бы на своем уровне. После стадии уплотнения идет метаморфизм (не будем о тонкостях ката и метагенеза). Метаморфизм - это перекристаллизация, опять-таки с отбором тепла.... что дальше? Ультра метаморфизм одной части и вулканизм другой. Получается, что вулканизм - это дань энтропии, но именно эта дань позволяет другим частям проникнуть в глубинные зоны. Но надо всегда помнить, что чем глубже порода проникает в недра, тем ниже ее потенциальная энергия. По сути породы поверхности окольными путями просто падают в бездну тем естественным образом, каким шарик скатывается с горки. Однако шарик приобретает кинетику движения, плюс, растраты на тепло трения. Порода же приобретает химический потенциал, плюс, растраты на тепло трения.
  Вот Вам и гравитационная дифференциация, но только по иному. И такой процесс неостановим, пока есть возможность образовывать качественно новые формациии осадочных пород. Как видите, я не ухожу далеко от идей биоэволюционистов. Правда все идеи биоэволюции в отношении недр гораздо легче рассмотреть с физической точки зрения, нежели биологические.