ทำไมน้ำลึกถึงเย็นในขณะที่ดินลึกร้อน?

Question

อุณหภูมิของน้ำลึกอยู่ที่ประมาณ 3 หรือ 4 ° C อย่างไรก็ตามในเปลือกโลกอุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นตามความลึก (เช่น 66 ° C ในเหมืองใต้ดินบางแห่ง) แล้วทำไมน้ำถึงเย็น?

หากความร้อนเกิดจากดินเอง (เช่นโพแทสเซียมกัมมันตภาพรังสีหรืออะไรก็ตาม) แม้ว่าความร้อนดังกล่าวจะไม่เกิดขึ้นในน้ำก็สามารถคาดหวังได้ว่ามันจะเกิดขึ้นในดินใต้น้ำดังนั้นจึงทำให้ร้อนขึ้น แต่สิ่งนี้จะไม่เกิดขึ้น (ยกเว้นการระเบิดของภูเขาไฟในเรือดำน้ำ แต่จะแตกต่างกัน)

Answer 1

คุณสามารถนำตัวอย่างของหม้อที่เต็มไปด้วยน้ำซึ่งเก็บไว้บนเตาแก๊ส (ตามรูป)

! (https://i.stack.imgur.com/x33Qi.jpg)

คุณจะเห็นได้ว่าส่วนล่างของหม้อกำลังได้รับความร้อนอย่างต่อเนื่องและความร้อนจะถูกถ่ายเทไปยังของเหลวเนื่องจากของเหลวสัมผัสกับส่วนนั้น คุณจะเห็นได้ว่าปรากฏการณ์นี้เรียกว่าConvectionเนื่องจากอนุภาคที่มีพลังงานเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระและถ่ายเทความร้อน ของเหลวที่ร้อนกว่าจะเคลื่อนออกจากบริเวณด้านล่าง (เนื่องจากมีอิสระที่จะทำเช่นนั้น) และของเหลวที่เย็นกว่าจากรอบข้างจะเข้ารับตำแหน่งและกระบวนการนี้จะดำเนินต่อไป

ในกรณีของมหาสมุทรจะเกิดกระบวนการเดียวกัน หากพวกมันได้รับพลังงานเพียงพอโมเลกุลบางส่วนจะหนีออกจากพื้นผิวซึ่งเราเรียกว่าการระเหย ดังนั้นในทุกลักษณะการเคลื่อนที่ของน้ำที่ทำให้มันเย็นที่ด้านล่าง

Answer 2

ดิน / หินได้รับการแก้ไขให้เข้าที่ (สำหรับช่วงเวลาของมนุษย์) การถ่ายเทความร้อนเกิดขึ้นโดยการนำเฉพาะในช่วงเวลานี้ พื้นผิวโลกอยู่ในสภาวะสมดุลทางความร้อนที่ไม่กี่ร้อย K ในขณะที่แกนกลางของโลกมีค่าหลายพัน K ซึ่งหมายความว่าจะต้องมีการไล่ระดับอุณหภูมิเมื่อเราลงมา

มหาสมุทรเป็นของไหลและสามารถเคลื่อนย้ายความร้อนได้โดยการพาความร้อน การไล่ระดับอุณหภูมิขนาดใหญ่ใด ๆ ทำให้เกิดกระแสที่เคลื่อนความร้อนออกไปอย่างรวดเร็ว พลังงานความร้อนจะถ่ายเทจากก้นมหาสมุทรลงสู่น้ำ แต่น้ำจะเคลื่อนที่ตอบสนองแทนที่ด้วยน้ำที่เย็นกว่า