bài giảng Các nguồn năng lượng

Chương 2: Các nguồn lượng • Vỏ cảnh quan xuất đồng thời với vỏ Trái đất chúng có phân dị theo đai, theo đới địa lý. Nguyên nhân gây phân dị nguồn lượng bên bên Trái đất bao gồm: • 1) nội nhiệt Trái đất, • 2) mặt trời, • 3) trọng lực, • 4) tác động vật thể Trái đất. • Năng lượng chứa bên Trái đất liên tục phun lên bề mặt (còn gọi lực xây dựng), dựng), tùy theo qui mô thời gian hoạt động lực tạo nên cấp cảnh quan khác nhau: • Trong khoảng thời gian ngắn lượng bên tập trung tạo núi lửa , động đất tạo nên thung lũng. • Trong khoảng thời gian địa chất dài hơn, tạo lục địa, đại dương, khí quyển. • Ở qui mô hành tinh, dòng phun nội nhiệt làm cho lục địa trôi dạt, va chạm tạo nên dải núi cao nguyên. Những lực xây dựng lục địa công suất lớn bên nói bị ngoại lực mặt trời cộng với trọng lực kháng lại. • Khoảng ¼ lượng mặt trời đến Trái đất làm bay nước vào khí quyển. • Sức hút liên tục trọng lực giúp mang độ ẩm khí trở lại mặt đất nước tuyết. • Trọng lực cung cấp lượng cho nhân tố xâm thực – băng hà, dòng chảy, nước ngầm, sóng đại dương, dòng biển thời tiết (phong hóa) làm xói mòn lục địa, phân hủy tàn tích vận chuyển mảnh vỡ chúng vào biển. • Một nguồn lượng khác đến từ không giangian-các thiên thể chổichổitác động đến Vỏ cảnh quan. Mặc dầu vụ va chạm với vật thể lớn không thường xuyên, ảnh hưởng chúng đến sống toàn cầu. • Xung đột lâu dài lực nội sinh xây dựng hình thành nâng cao khối đất đồng thời lực ngoại sinh phá hủy xói mòn lục địa vận chuyển mảnh vỡ lục địa vào bồn đại dương. • Nếu tất công trình núi nâng lên dừng lại. Lực kết hợp nhân tố xâm thực đủ để hạ thấp lục địa tới mực nước biển 45 triệu năm. • Điều tưởng thời gian kéo dài vô cùng, nhớ 4.5 tỉ năm tuổi Trái đất, nghĩa xâm thực đủ mạnh để san phẳng lục địa khoảng 100 lần nội lực không trì nâng cao lục địa cổ bổ sung khối đất mới. 2.1 Nguồn lượng bên • Để hiểu nguồn gốc đặc điểm lượng bên Trái đất, cần tìm hiểu lịch sử sơ khai hành tinh chúng ta. 1) Trái đất hành tinh động; tái sinh đá loại bỏ nhiều liệu lịch sử sơ khai. 2) Các đá cổ, thời gian dài bị phá hủy nhiều hơn. • T.đất xuất lúc đầu khối bồi kết hạt khí từ đám mây quay vũ trụ cách ngày khoảng 4.5 tỷ năm năm • Các miếng mẩu tích tụ thời kỳ đầu Trái đất gồm hạt giầu kim loại (như thiên thạch giầu sắt), đá (các thiên thạch đá), băng (nước, cacbornic, thành phần khác) khác) • Khi cầu hạt kết thành khối tăng lên, lực trọng lực hút nhiều mẩu kim loại vào trung tâm, số vật liệu nhẹ tập trung gần bên ngoài Trái đất thời thơ ấu xem vật liệu tương đối đồng nhất Trái đất không trì đồng lâu dài: Các trình hình thành hành tinh (Hình 2.1) tạo lượng nhiệt lớn, làm thay đổi hành tinh trẻ từ cầu gần đồng thành khối phân tầng theo tỷ trọng với vật liệu nặng tâm vật liệu nhẹ dần phía ngoài. Nhiệt làm biến đổi Trái đất do: 1) lượng va chạm, 2) lượng trọng lực 3) phân rã nguyên tố phóng xạ. Hình 2.1 Các trình sinh nhiệt nhiều năm hình thành Trái đất gồm: 1) va chạm tiểu hành tinh, 2) phân rã nguyên tố phóng xạ, 3) co trọng lực • Vì Nhân Trong nóng nên xạ dòng nhiệt lên lớp trên. • Các dòng gọi dòng đối lưu. Các dòng đối lưu làm cho mảng kiến tạo bề mặt Trái Đất di chuyển. • Sự di chuyển mảng kiến tạo gây phún xuất núi lửa, động đất tạo núi. Xem hinh 3_2; 3_5;3_1 2.4 Đẳng tĩnh • Khái niệm đẳng tĩnh phát triển kỷ trước. Nó áp dụng nguyên lý buoyancy cho lục địa tỷ trọng thấp dẫy núi trôi mantle tỷ trọng lớn nằm dưới. • Như lục địa trôi lềnh bềnh phía đồng thời có “rễ” dày phía (Hình 1.6). ` Hình 2.4 Các lớp Trái đất nhận dạng 1) thành phần, vỏ tỷ trọng thấp tách khỏi mantle tỷ trọng cao nằm dưới, 2) sở độ bền, thạch cứng đỉnh mềm “dẻo”. Hình 2.6 Minh họa cân đẳng tĩnh. Các khối gỗ có độ thay đổi mặt nước. Mỗi khối gỗ chìm xuống nước khác nhau, khối lượng tỉ lệ với khối lượng chìm. • 2.5 Các nguồn lượng bên Mặt trời Trọng lực Va chạm 2.5.1 Mặt trời • Công việc tái tạo vỏ Trái đất hình thành vỏ địa lý nói riêng thực lượng bên Trái đất vĩ đại, mà lượng nhiệt lên bề mặt nhỏ nhiều so với lượng nhiệt nhận từ mặt trời. trời. • Chỉ 1% phút lượng xạ mặt trời tới Trái đất lớn 5.300 lần so với lượng nhiệt đến từ lòng Trái đất (Bảng 2.2). Bảng 2.2 Dòng lượng đến từ Trái đất × 1012 Joule/Giây Bức xạ mặt trời 173,410 Phản xạ trực tiếp Chuyển đổi thành nhiệt Bốc Chuyển nước đại dương khí Quang hợp Dòng nhiệt từ bên 35 Dòng nhiệt truyền dẫn chung Núi lửa mạch nước nóng Năng lượng thủy triều 52,000 81.000 40.000 370 40 32 2.5.2 Trọng lực • Định luật trọng lực phát biểu (Isaac Newton) hai vật thể hút với lực tỷ lệ thuận với tích số khối lượng chúng tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách chúng. • Trọng lực (g) = G × mass1 × mass2 distance × distance Ở G = số vũ trụ. • Hệ thống trọng lực Trái đất, Mặt trăng, Mặt trời tương tác chúng phát sinh lượng thủy triều. • Các tính toán ảnh hưởng trọng lực mặt Trời Trái đất mạnh 46% lực hút từ mặt Trăng; Như lực hút Mặt trăng Trái đất lớn hai lần lực hút Mặt Trời. • Những ưu hấp dẫn trọng lực mà gọi thủy triều ảnh hưởng đến mặt đất, nước không khí thấy nâng cao hạ xuống mặt đại dương hàng ngày. 2.5.3 Các va chạm Nguồn lượng khác Trái đất nằm vận động quay quĩ đạo Trái đất. Sự vận động Trái đất gồm: • 1) quay hàng ngày Trái đất quanh trục nó; • 2) quay hàng tháng Trái đấtđấtMặt Trăng quanh tâm trọng lực chung nằm vào khoảng 4,680 km cách tâm Trái đất phía Mặt Trăng; • 3) Sự vận động qũi đạo hàng năm quanh Mặt TrờiTrời-tốc độ qũy đạo vượt 108,000 km/h. Năng lượng kinetic vận động qũy đạo khoảng 2.7 ×1033 joule. Nếu số lượng khổng lồ bị thu hút vào va chạm với thiên thể lớn chổi với tốc độ 150,000 km/h, ảnh hưởng thảm họa toàn cầu. Đề tài chuẩn bị theo nhóm 1) Qui luật địa đới phi địa đới hình thành hoang mạc 2) Chứng minh qui luật phi địa đới qui luật phổ biến 3) Chứng minh qui luật địa đới đai cao qui luật phổ biến 4) El Nino qui luật cảnh quan liên quan 5) Laterit qui luật địa đới 6) Qui luật tuần hoàn vật chất lượng 7) Cảnh quan vòng đai lạnh 8) Cảnh quan vòng đai ôn hòa 9) Cảnh quan vòng đai nóng (cận nhiệt đới nhiệt đới) • Yêu cầu nhóm: 1) Chuẩn bị nội dung ngắn gọn, hình ảnh sinh động 2) Mỗi nhóm cử đại diện trình bày 45’. 3) Bài trình bày chuẩn bị PowerPoint, 4) Đề tài đóng nộp lại cho thày 5) Nhóm trình bày vào thứ bảy ngày 14/04/2008 [...]...2.1.1 Năng lượng va chạm • Năng lượng va chạm của các hạt đập vào nhau khi Trái đất lớn dần đã tạo ra nhiệt • Số lượng rất lớn các các thiên thể lớn nhỏ, thiên thạch và sao chổi dụng vào trái đất, với năng lượng di chuyển của nó chuyển thành nhiệt trong tác động 2.1.2 Năng lượng trọng lực • Năng lượng trọng lực được giải phóng khi Trái đất sơ khai bị... tràn lan • Các vật liệu mật độ thấp (magma, nước và khí) giải phóng do nóng chảy tăng lên và được tích tụ ở mặt ngoài Trái đất như các lục địa, các đại dương, và khí quyển • Các đại dương lớn và các lục địa nhỏ tồn tại cách nay 3.9 tỉ năm, sự sống hiện diện là các vi khuẩn quang hợp cách nay 3.5 tỉ năm, • Các lục địa lớn hiện diện cách nay 2.5 tỉ năm, và các lớp ngoài cùng của trái đất là các lớp hoạt... nguyên thủy của các đá tỉ trọng thấp ở bề mặt của Trái đất • 2) Các đại dương lớn • 3) Khí quyển Sự hình thành nhân giầu sắt là sự kiện duy nhất trong lịch sử Trái đất 2.1.3 Năng lượng từ các nguyên tố phóng xạ • Năng lượng được giải phóng từ các nguyên tố phóng xạ khi các nguyên tử mẹ phóng xạ không bền vững ném ra các hạt dưới nguyên tử, giảm kích thước của chúng và trở nên nhỏ hơn, các nguyên tử... gian cần thiết để một nửa khối lượng nguyên tố phóng xạ mẹ (parent) phân rã thành sản phẩm phân rã Như vậy: • Tổng năng lượng bên trong từ các va chạm, trọng lực, và các nguyên tố phóng xạ, cộng với năng lượng bổ sung tạo bởi ma sát thủy triều là rất lớn • Một lượng lớn hơn của các nguyên tố phóng xạ tại lúc khởi đầu của trái đất được kết hợp với lực hấp dẫn sơ khai và các tác động thiên thạch xảy ra... bức xạ các dòng nhiệt lên các lớp trên • Các dòng này được gọi là các dòng đối lưu Các dòng đối lưu này làm cho các mảng kiến tạo của bề mặt Trái Đất di chuyển • Sự di chuyển các mảng kiến tạo gây ra phún xuất núi lửa, động đất và tạo núi Xem hinh 3_2; 3_5;3_1 2.4 Đẳng tĩnh • Khái niệm đẳng tĩnh đã được phát triển trong thế kỷ trước Nó áp dụng nguyên lý buoyancy cho các lục địa tỷ trọng thấp và các dẫy... dòng nhiệt bên trong hướng lên mặt Trái đất thì vẫn đủ lớn để cung cấp năng lượng cho các lục địa trôi dạt, các núi lửa phún xuất và động đất rung chuyển 2.2 Tuối và các sự kiện của lịch sử Trái đất 2.2.1 Tuổi của Trái đất • Trái đất có tuổi 4.55 tỉ nămđược đo bằng các nguyên tố phóng xạ và các sản phẩm phân rã của nó thu thập từ các đá Mặt trăng và thiên thạch (meteorite) • Đá trái đất cổ nhất tìm... nguyên tử con không phóng xạ Các nguyên tử phóng xạ phát ra: • 1) Các hạt alpha gồm hai proton và hai neutron (hạt nhân của nguyên tử helium); • 2) Các hạt beta là các điện tử được giải phóng trong lúc phân chia neutron và • 3) Bức xạ gamma tương tự như các tia X nhưng với bước sóng ngắn hơn • Vì các hạt bật ra nhanh bị chậm lại và bị hấp thu bởi vật chất bao quanh, năng lượng di động của chúng được... các khối thiên thạch giầu sắt nóng chảy Sắt lỏng tỷ trọng cao bị hút bởi trọng lực vào tâm Trái đất • Khi các khối lượng sắt lỏng khổng lồ này di chuyển vào trong để tạo thành Nhân Trái đất, chúng giải phóng một khối lượng năng lượng trọng lực mà được chuyển thành nhiệt và nâng nhiệt độ bên trong Trái đất tới 2000oC • Sự giải phóng khối lượng lớn nhiệt này sẽ tạo ra sự nóng chảy tràn lan làm cho các. .. tăng nhiều hơn rồi được nén vào bên trong • Năng lượng trọng lực này đã được chuyển thành nhiệt mà không thoát ra được một cách dễ dàng do sự dẫn nhiệt rất chậm qua các đá • Nhiệt độ bên trong Trái đất quá 1,000oC, vượt qua điểm nóng chảy của sắt tại các độ sâu khác nhau • Sắt hình thành khoảng 1/3 khối lượng Trái đất, mặc dầu nó có tỷ trọng lớn hơn nhiều các đá thông thường, nhưng nó chảy ở nhiệt độ... Các đá này thuộc thành phần vỏ, nghĩa là chúng được tái sinh và được hình thành từ các đá cổ hơn (tuổi cổ nhất thu được trên các vật liệu Trái đất là 4.2 tỉ năm, đo được trên các hạt cát zircon từ đá cát kết 3.1 tỉ năm ở Tây Úc) • Tuổi khoảng 4.55 tỉ năm dựa vào giả thiết nguồn gốc phổ biến đối với Trái đất, Mặt trăng, các thiên thạch và phần còn lại của Hệ Mặt trời • Tuổi 4.55 tỉ năm đo được từ các . sung các khối đất mới. và bổ sung các khối đất mới. 2.1 Nguồn năng lượng bên trong2.1 Nguồn năng lượng bên trong •• Để hiểu nguồn gốc và đặc điểm năng Để hiểu nguồn gốc và đặc điểm năng lượng. đất. 2.1.3 Năng lượng từ các nguyên tố phóng xạ2.1.3 Năng lượng từ các nguyên tố phóng xạ •• Năng lượng được giải phóng từ các Năng lượng được giải phóng từ các nguyên tố phóng xạ khi các nguyên. trong từ các va Tổng năng lượng bên trong từ các va chchạmạm, trọng lực, và các nguyên tố phóng , trọng lực, và các nguyên tố phóng xạ, cộng với năng lượng bổ sung tạo bởi xạ, cộng với năng lượng