2.Залежність теплопровідності і теплоємності гірських порід від температури і тиску.

          Вплив температури. Теплопровідність порід знижується з ростом температури і особливо сильно до температури 200-427 ° С. У деяких порід (олівін, граніт, діорит) при досягненні мінімальних значень із збільшенням температури Я трохи зростає. Мінімум теплопровідності звичайно збігається з початком плавлення порід. Неоднакове поведінку при нагріванні, наприклад, таких близьких за складом різниць, як граніт і обсидіан, пояснюють розходженням їхньої структури. Породи ділять на три групи: кристалічні (граніт, діорит, Еклогіт і ін), аморфні (обсидіан) і з крісталломорфной структурою (діабаз, порфірит та інші). У порід з кристалічною структурою теплопровідність обумовлена ​​розсіюванням фононів на кристалічних зернах і один на одному. Останній процес пояснює залежність Xf (Х0 / Т), де Х0 - значення X при 20 ° С.

          Для аморфних невпорядкованих по структурі порід X = f (Т). На теплопровідність порід з крісталлоаморфной структурою темпера-туру практично не впливає або впливає слабко.

           Температуропровідність падає з ростом Т. Цей процес звичайний для порід з кристалічною і в меншій мірі - для порід з крісталлоаморфной структурою; він майже не спостерігається у чисто аморфних різниць. Об'ємна теплоємність порід збільшується при їх нагріванні до температури 850 ° С.

          Вплив тиску. Теплопровідність збільшується з ростом тиску, причому максимальні її зміни відносяться до тиску від 0,1 до 10 МПа. В подальшому коефіцієнт X мало змінюється або зберігається практично постійним Припускають, що зростання пов'язане з ущільненням контактів між зернами, так як після зняття тиску X стає вище початкового. Температуропровідність росте з тиском.

4. Основні процеси і закони розподілу тепла в породах

Розподіл температур на поверхні Землі визначається просторовим положенням і потужністю джерел тепла, здатністю г.п. до теплообміну та просторовим розподілом порід з різною теплопровідністю.

У стаціонарному полі к-сть тепла Q, перенесена через плоский шар товщиною х пропорційна градієнту температури (t1-t2)/x, площі F поверхні шару і часу τ

Процес поширення тепла в просторі може бути охарактеризований температурою, яка є функцією координат r і часу t. Рівняння нерозривності теплового потоку можна записати у вигляді

Де Q-к-сть тепла у одиниці об’єму речовини, рівна добутку обємної теплоємності сδ на температуру Т, q-вектор густини теплового поля. Тепловий поток визначається законом Фур’є

Де - коеф. Теплопровідності.

При кондуктивному теплообміні теплові вл-сті речовин характеризуються коефіцієнтами тепло-, температуропровідності та питомою масовою теплоємністю.

Коеф. теплопровідності характеризує властивість середовища передавати теплову енергію його молекул.

Коеф. температуропровідності характеризує швидкість зміни температури в нестаціонарному тепловому процесі.

Питома масова теплоємність-к-сть телоти, необхідна для зміни на 1 градус температури одиниці маси зразка в певному термодинамічному процесі.

dQ-питома к-сть теплоти, dT-нескінченно мала зміна температури, m-маса речовини.