Relations entre pression température et profondeur

[Geb]

Bonjour,

J'ai 17 ans, et je voudrais éclaircir plusieurs interrogations dont les solutions me sont actuellement hors de portée… J’aimerais pouvoir disposer de chiffres concernant l’influence de la profondeur sur la pression.

J'ai appris que la Terre ce morcelle en couches de corps de plus en plus dense des silicates de la croute jusqu’à l’alliage fer-nickel sous haute pression du noyau à cause de la gravité qui attire au centre les corps les plus denses. Sans oublier qu’il est admit que les « frontières » (croute-manteau, noyau interne et externe), sont des limites où la densité des roches fait un bond significatif.

Une autre de mes interrogations concerne la variation de pression d’un élément pure à diverses profondeurs. Prenons le fer par exemple, dont la densité varie entre 7,8 kg /dm^3 à la surface et 14,1 kg /dm^3 (données variables selon les études). Comment calculer la densité d’une masse donnée de fer…

Difficile (?) sachant que la température au centre varie avec le rayon de la planète et d’autres facteurs qui me sont inconnus et que je vous prierai de porter à ma connaissance. Comment varierait la densité du fer au centre si la Terre avait eu un rayon 1,5 ou 2 fois plus long que l’actuel ? Si mes questions ont une quelconque pertinence veuillez me faire parvenir vos éléments de réponse. N'hésitez pas à user de calculs complexes si c'est nécessaire... Ma motivation est sans limites ms... aidez-moi SVP !

Merci d’avance
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[invite931cad0d]

Salut,

pour la premiere partie de ta question, http://www.ipgp.jussieu.fr/francais/...image9-gt.html

va jeter un oeil sur cette figure, c'est le modele PREM (pour Preliminary Reference Earth Model). il represente l'etat actuel des connaissance sur l'interieur de la Terre a partir de donnée geophysique et geochimique.

Pour ce qui est de ce qui influence la T° d'une planete, tu doit prendre en compte aussi bien l'energie thermique initiale (resultat de l'accrétion de la planete : l'energie cinétique d'une meteorite venant s'ecraser sur la planete est transformé en energie thermique = conservation de l'energie) et la desintegration d'elements radiogenique (tel que uranium etc...). Pour ce qui est de la temperature c les 2 principales sources. une troisieme source provient de la cristallisation a proximité de la graine (noyau solide) de fer et de nickel (lors de la cristallisation, de l'energie est liberee sous forme de chaleur, tu verras cela plus tard en thermodynamique chimique, c'est ce que l'on appelle l'enthalpie de cristallisation)

Pour ce qui est de la densité du fer, je t'avoue que de but en blanc j'ai un peu de mal a te trouver un réponse. Je jeterai un coups d'oeil a l'occas.

tcho

j'espere que ca repond en partie a tes questions

[invite931cad0d]

petit complement

pour le calcul de la densité du fer, d'une masse donnée, si tu connais le volume, c gagné.

[Geb]

Merci beaucoup Ludo pour toutes ces précisions !

Tu a su éveiller ma curiosité, et je voudrais que tu m'en dises plus sur l'enthalpie de cristallisation...

Ainsi j'obtiendrais peut-être une valeur approchée de l'énergie dégagé par la cristallisation du noyau à partir des conditions physiques au centre de la Terre (360 GPa, 6650 K) qui me fixera les idées.

La chaleur qui règne au centre n'exerce-t'elle pas aussi une poussée sur les couches supérieures (à l'instar de la pression radiative d'une étoile) ? Ne peut-on pas y voir une façon de calculer la force que doit exercée la gravitation pour contre-balancer exactement cette dilatation (au finale forme sphèrique si on ne tient pas compte de la rotation) ?

Comment peut-on calculer la cinétique des masses hétérogènes de matériaux et l'influence de la stratification en densité sur la température interne à diverses profondeurs ?
Si je suis un raisonnement logique je dirais que l'on a besoin des forces de frottement dans le manteau et de la mécanique des fluides dans le noyau externe... ça devient très compliqué !

Merci de bien vouloir (toi et d'autres bien entendu) éclairer ne serait-ce qu'un nombre restreint de mes questions selon ton bon vouloir et tes connaissances.

A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite729bea7a]

J'ai appris que la Terre ce morcelle en couches de corps de plus en plus dense des silicates de la croute jusqu’à l’alliage fer-nickel sous haute pression du noyau à cause de la gravité qui attire au centre les corps les plus denses. Sans oublier qu’il est admit que les « frontières » (croute-manteau, noyau interne et externe), sont des limites où la densité des roches fait un bond significatif.

bonjour
je tiens juste à préciser que l'alliage fer-nickel du noyeau reste en place seulement à cause de la pression qui y règne et de la densité de ces corps ,et non à cause de la gravité car celle-ci est nulle au centre de la terre.
voila