Теплофизические свойства вещества Земли. Часть 1

В первой части учебного пособия на базе феноменологической теории теплопроводности твердых тел, термического и калорического равнений состояния вводятся и определяются тепловые характеристики вещества, необходимые для изучения термической истории Земли и термодинамики ее недр – теплопроводность, температуропроводность, теплоемкость, коэффициент теплового расширения, изотермическая и адиабатическая сжимаемость. Далее рассматривается теоретическая связь сжимаемости и расширения с параметрами структуры и состава кристаллов, механизм теплового расширения и теория теплоемкости твердых тел (классическая теория, модели Эйнштейна и Дебая). Приводится и обсуждается представительный экспериментальный материал по определению теплоемкости, сжимаемости и теплового расширения различных минералов и горных пород в зависимости от температуры и давления, оценивается степень соответствия опытных данных теоретическим представлениям. На основе теории Дебая и современных сейсмических

(механических) моделей Земли рассчитывается характеристическая дебаевская температура в оболочке Земли (в акустическом приближении) и делается вывод о величине и характере поведения теплоемкости в коре и мантии