Magnetismo


UNIVERSIDAD DE SONORA
DIVISION DE CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES
DEARTAMENTO DE GEOLOGIA



FLUIDOS Y FENOMENOS TERMICOS
GEOLOGIA
TRANSFERENCIA DE CALOR EN EL MANTO TERRESTRE




ALUMNOS:

LARA PEÑA RAMON AARON
VEGA PACHECO DAVID
VIDAÑA GUILLEN VICTOR DANIEL




4 de noviembre de 2013
Hermosillo, Sonora







Geología
La transferencia de calor en el manto de laTierra no es como se creía
Por vez primera se ha conseguido simular experimentalmente las condiciones de presión en el manto inferior, la región del manto ubicada a una profundidad de aproximadamente entre 660 y 2.900 kilómetros bajo la superficie de la Tierra. Y de este modo, mediante una técnica especial, se ha podido medir la conductividad térmica.

El logro es obra de científicos delInstituto Carnegie de Ciencia, en Washington, D.C., y la Universidad de Illinois, ambas instituciones en Estados Unidos.

Utilizando una nueva técnica de medición desarrollada en la Universidad de Illinois y aplicada por expertos del Instituto Carnegie en el óxido de magnesio del manto, se ha comprobado que, en la frontera entre el núcleo y el manto, el flujo de calor de la Tierra es de alrededor de10,4 teravatios, un valor menor al indicado por otras predicciones. El equipo de Douglas Dalton y Alexander Goncharov también ha determinado que la conductividad es menos dependiente de las condiciones de presión que lo predicho en estudios previos.


Esquema de las 3 capas principales de la Tierra. Desde fuera hacia adentro: La corteza, el manto y el núcleo

No es fácil reproducir lascondiciones reinantes en el manto inferior. Esta capa de la Tierra, que reposa justo encima del núcleo, soporta presiones tremendas, de entre 230.000 y 1,3 millones de veces la presión atmosférica a nivel del mar. Las temperaturas son dignas de un infierno; las más frías están en torno a los 1.500 grados centígrados (unos 2.800 grados Fahrenheit) y las más tórridas alcanzan alrededor de 3.700 gradoscentígrados ó 6.700 grados Fahrenheit. Los principales componentes químicos de ese sector del manto son óxidos de magnesio, silicio y calcio. La transferencia de calor se produce a una velocidad mayor en materiales de alta conductividad térmica, respecto a los materiales de baja conductividad térmica.

El siguiente paso en esta línea de investigación será examinar los efectos que los diferentescomponentes minerales tienen sobre la conductividad térmica.






a) El siguiente cuadro muestra las capas, la profundidad a la que se encuentran sus fronteras, así como las temperaturas en sus límites superior e inferior. Tomando en cuenta que el radio de la tierra es de 6371 Km, transforme la profundidad a la que se encuentra cada capa, poniéndola en términos del radio externo de cada una.Capas de la tierra
Capa
Profundidad (h) en su parte superior (Km)
Radio externo de la capa (Km)
Temperatura aproximada
Corteza
0
6371
20
Manto superior
11
6360
500
Manto inferior
671
5700
2000
Núcleo externo
2887
3484
5000
Núcleo interno
5142
1229
6700

b) Haga un dibujo de la tierra indicando profundidad, radio externo de cada capa y las temperaturas en lasfronteras de cada capa.























c) ¿Cuál es el rango de presiones que existe en el manto inferior de acuerdo a este artículo? Exprésela en atmósferas y pascales.
El rango de presiones está entre 230,000 y 1.3 millones de veces la presión atmosférica a nivel del mas. Si tomamos en cuenta que esta presión (P0) a nivel del mar es de 101300 Pa, ahora el rango va desdelos 2.33x1010 Pa a 1.317x1011 Pa.

d) De acuerdo al artículo ¿Cuál es la transferencia de energía térmica que pasa del núcleo al manto? Expréselo en J/s o sea watts.
La energía que se transfiere del núcleo al manto (H) es de 10.4 teravatios, es decir, 1.04x1013 W o 1.04x1013 J/s.

e) ¿Cuál es la transferencia de energía por m2 que pasa del núcleo al manto? Si a la superficie terrestre...