www.wikidata.id-id.nina.az

Gradien panas bumi adalah laju peningkatan temperatur seiring dengan meningkatnya kedalaman di interior bumi Di luar bat

Gradien panas bumi

Gradien panas bumi adalah laju peningkatan temperatur seiring dengan meningkatnya kedalaman di interior bumi. Di luar batas plat tektonik, panas bertambah sekitar 25 °C per km kedalaman atau 1 °F per 70 kaki, di sebagian besar tempat di bumi. Meski penggunaan kata "geo" mengacu kepada bumi, namun konsep ini dapat digunakan di planet lain. Panas internal bumi datang dari kombinasi panas yang tersisa sejak pembentukan bumi, panas yang dihasilkan dari peluruhan radioaktif, dan panas dari sumber lainnya. Isotop radioaktif utama penghasil panas yaitu kalium-40, uranium-238, uranium-235, dan thorium-232. Pada inti planet, temperatur dapat mencapai 7.000 K, dengan tekanan mencapai 360 GPa. Karena begitu banyaknya panas yang dihasilkan dari peluruhan radioaktif, ilmuwan percaya bahwa di awal sejarah bumi sebelum isotop dengan waktu paruh pendek habis, bumi menghasilkan panas yang jauh lebih tinggi. Panas yang dihasilkan sebanyak dua kali dari jumlah saat ini, menyebabkan laju konveksi mantel dan pergeseran tektonik yang lebih besar, serta menyebabkan pembentukan beberapa jenis bebatuan seperti komatiite yang tidak lagi terbentuk pada kondisi bumi yang sekarang.

Potongan bumi dari inti hingga eksosfer

Sumber panas Sunting

Temperatur di dalam bumi meningkat seiring dengan meningkatnya kedalaman. Bebatuan yang memiliki viskositas yang tinggi atau setengah meleleh pada temperatur antara 650 °C hingga 1.200 °C diproyeksikan ada di setiap tempat di bawah permukaan bumi pada kedalaman 80 hingga 100 km. Dan temperatur pada kedalaman sekitar 3.500 km (batas inti bumi) diperkirakan mencapai 5.650 ± 600 Kelvin. Total energi panas dari bumi diperkirakan mencapai 1031 Joule.

  • Sekitar 45-90 persen panas yang keluar dari bumi berasal dari peluruhan radioaktif unsur yang terkonsentrasi di permukaan.
  • Panas yang dihasilkan dari tubrukan atau benturan antar meteorit dan kompresi yang dilepaskan ketika bumi terbentuk.
  • Panas yang dihasilkan ketika logam berat (besi, nikel, tembaga) bergerak tenggelam ke inti bumi.
  • Panas laten yang dilepaskan ketika logam cair pada inti luar bumi mengkristal dan tenggelam masuk ke dalam inti.
  • Panas yang dihasilkan dari gaya pasang ketika bumi berotasi, dihasilkan dari bebatuan yang tidak mampu bergerak seperti halnya air sehingga terkompresi dan menekan bebatuan lainnya dan menghasilkan panas.
  • Terdapat spekulasi bahwa reaksi fisi nuklir mungkin terjadi.
  • Spekulasi yang telah terpatahkan bahwa medan magnetik bumi menghasilkan panas.
Isotop penghasil panas utama saat ini
Isotop Panas yang dihasilkan
[W/kg isotop] 		Waktu paruh
[tahun] 		Mean konsentrasi mantel
[kg isotope/kg mantel] 		Panas yang dihasilkan
[W/kg mantel]
238U 9.46 × 10-5 4.47 × 109 30.8 × 10-9 2.91 × 10-12
235U 5.69 × 10-4 7.04 × 108 0.22 × 10-9 1.25 × 10-13
232Th 2.64 × 10-5 1.40 × 1010 124 × 10-9 3.27 × 10-12
40K 2.92 × 10-5 1.25 × 109 36.9 × 10-9 1.08 × 10-12

Di dalam kerak benua, peluruhan isotop radioaktif alami telah secara signifikan terlibat dalam pembentukan panas bumi. Kerak kontinental mengandung banyak mineral bermassa jenis rendah namun juga mengandung sejumlah mineral litofilik berat seperti uranium. Sehingga kerak benua memiliki kandungan elemen redioaktif tertinggi di bumi di bandingkan bagian lainnya. Terutama di lapisan dekat dengan permukaan bumi, isotop alami terkandung di dalam bebatuan granit dan basalt. Kandungan radioaktif dalam jumlah besar ini tidak menjadi bagian dari mantel bumi karena tidak mampu menggantikan mineral dalam mantel dan pengayaan konsekuen dalam lelehan parsial. Mantel terutama mengandung mineral bermasa jenis tinggi dengan jumlah atom yang banyak karena radius atom yang relatif lebih kecil, seperti magnesium, titanium, dan kalsium.

Aliran panas Sunting

Panas mengalir secara konstan dari dalam bumi menuju ke permukaan. Total panas yang hilang dari bumi mencapai 44.2 TW (4.42 × 1013 watt). Aliran panas rata-rata adalah 65 mW/m2 di atas kerak benua dan 101 mW/m2 di atas kerak samudra. Berarti rata-rata panas yang mengalir 0.087 watt per meter persegi, sangat kecil dibandingkan dengan energi surya yang ditangkap oleh bumi, ) namun lebih terkonsentrasi di beberapa titik tertentu di mana panas dipindahkan melalui konveksi, seperti di punggung laut dan rekahan mantel. Kerak bumi secara efektif bertindak sebagai insulator tebal sehingga panas harus dilepaskan melalui lubang-lubang seperti gunung berapi dan geyser secara konveksi. Bentuk pindah panas lainnya adalah dengan konduksi melalui litosfer, yang terjadi lebih banyak di lautan karena kerak samudra lebih tipis dan berusia lebih muda dibandingkan kerak benua.

Panas dari dalam bumi dicukupkan oleh peluruhan radioaktif pada laju 30 TW. Laju aliran panas bumi secara keseluruhan mencapai lebih dari dua kali konsumsi energi manusia dari segala sumber.

Aplikasi langsung Sunting

Panas dari bagian dalam bumi bisa digunakan sebagai sumber energi yang disebut dengan energi panas bumi. Gradien panas bumi telah lama digunakan sebagai pemanas ruang dan pemandian sejak zaman Romawi, dan sekarang dipakai sebagai pembangkit listrik. Dengan populasi manusia yang terus meningkat, begitu juga penggunaan energi dan dampak lingkungan terkait yang konsisten dengan emisi gas rumah kaca. Hal ini menyebabkan meningkatnya ketertarikan dalam mencari sumber energi yang terbarukan dan tidak menghasilkan emisi gas rumah akca dalam jumlah besar. Menghasilkan listrik dari sumber panas bumi tidak membutuhkan bahan bakar dan menyediakan energi yang stabil. Untuk mengekstrak energi panas bumi, pemindahan panas harus dilakukan secara efisien dari sumber panas bumi ke pembangkit listrik, di mana energi panas diubah menjadi energi listrik. Dalam skala global, panas yang tersimpan di dalam bumi menyediakan energi yang masih berpeluang untuk dimanfaatkan. Sekitar 10 gigawatt pembangkit listrik tenaga panas bumi telah dipasang di seluruh dunia pada tahun 2007, menghasilkan 0.3% kebutuhan energi dunia. 28 gigawatt panas bumi digunakan secara langsung sebagai pemanasan, desalinisasi, proses industri, dan pertanian.

Lihat pula Sunting

Referensi Sunting

  1. ^ Fridleifsson,, Ingvar B.; Bertani, Ruggero; Huenges, Ernst; Lund, John W.; Ragnarsson, Arni; Rybach, Ladislaus (2008-02-11). O. Hohmeyer and T. Trittin, ed. "The possible role and contribution of geothermal energy to the mitigation of climate change" (pdf). Luebeck, Germany: 59–80. Diakses tanggal 2009-04-06. [pranala nonaktif permanen]
  2. Sanders, Robert (2003-12-10). "Radioactive potassium may be major heat source in Earth's core". UC Berkeley News. dari versi asli tanggal 2013-08-26. Diakses tanggal 2007-02-28. 
  3. Alfè, D.; Gillan, M. J.; Vocadlo, L.; Brodholt, J; Price, G. D. (2002). "The ab initio simulation of the Earth's core" (PDF). Philosophical Transaction of the Royal Society of London. 360 (1795): 1227–44. (PDF) dari versi asli tanggal 2009-09-30. Diakses tanggal 2007-02-28. 
  4. ^ Turcotte, DL (2002). "4". Geodynamics (edisi ke-2). Cambridge, England, UK: Cambridge University Press. hlm. 136–7. ISBN 978-0-521-66624-4. 
  5. Vlaar, N; Vankeken, P; Vandenberg, A (1994). "Cooling of the earth in the Archaean: Consequences of pressure-release melting in a hotter mantle". Earth and Planetary Science Letters. 121 (1–2): 1. Bibcode:1994E&PSL.121....1V. doi:10.1016/0012-821X(94)90028-0. 
  6. Alfe, D. (2003-02-01). (PDF). Mineralogical Magazine. 67 (1): 113–123. doi:10.1180/0026461026610089. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 2007-03-16. Diakses tanggal 2007-03-01.  C1 control character di |title= pada posisi 79 (bantuan)
  7. Steinle-Neumann, Gerd (2001-09-05). . Carnegie Institution of Washington. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2006-12-14. Diakses tanggal 2007-03-01. 
  8. Anuta, Joe (2006-03-30). "Probing Question: What heats the earth's core?". physorg.com. dari versi asli tanggal 2012-01-06. Diakses tanggal 2007-09-19. 
  9. ^ Johnston, Hamish (19). "Radioactive decay accounts for half of Earth's heat". PhysicsWorld.com. Institute of Physics. dari versi asli tanggal 2018-01-06. Diakses tanggal 18 June 2013. 
  10. ^ William, G. E. (2010). Geothermal Energy: Renewable Energy and the Environment (pp. 1-176). Boca Raton, FL: CRC Press.
  11. Wengenmayr, R., & Buhrke, T. (Eds.). (2008). Renewable Energy: Sustainable Energy Concepts for the future (pp. 54-60). Weinheim, Germany: WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA.
  12. ^ Pollack, Henry N., et.al.,Heat flow from the Earth's interior: Analysis of the global data set, Reviews of Geophysics, 31, 3 / August 1993, p. 273 2011-08-11 di Wayback Machine. DOI:10.1029/93RG01249
  13. "Climate and Earth's Energy Budget". NASA. dari versi asli tanggal 2023-07-16. Diakses tanggal 2013-09-12. 
  14. Richards, M. A.; Duncan, R. A.; Courtillot, V. E. (1989). "Flood Basalts and Hot-Spot Tracks: Plume Heads and Tails". Science. 246 (4926): 103–107. Bibcode:1989Sci...246..103R. doi:10.1126/science.246.4926.103. PMID 17837768. 
  15. Sclater, John G; Parsons, Barry; Jaupart, Claude (1981). "Oceans and Continents: Similarities and Differences in the Mechanisms of Heat Loss". Journal of Geophysical Research. 86 (B12): 11535. Bibcode:1981JGR....8611535S. doi:10.1029/JB086iB12p11535. 
  16. Rybach, Ladislaus (September 2007). (PDF). Geo-Heat Centre Quarterly Bulletin. 28 (3). Klamath Falls, Oregon: Oregon Institute of Technology. hlm. 2–7. ISSN 0276-1084. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 2012-02-17. Diakses tanggal 2009-05-09. 

Bahan bacaan terkait Sunting

  • "Geothermal Resources". DOE/EIA-0603(95) Background Information and 1990 Baseline Data Initially Published in the Renewable Energy Annual 1995. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2012-12-12. Diakses tanggal May 4, 2005. 
wikipedia, wiki, buku, buku, perpustakaan, artikel, baca, unduh, gratis, unduh gratis, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, gambar, musik, lagu, film, buku, permainan, permainan.
Tanggal penerbitan:
Gradien panas bumi adalah laju peningkatan temperatur seiring dengan meningkatnya kedalaman di interior bumi Di luar batas plat tektonik panas bertambah sekitar 25 C per km kedalaman atau 1 F per 70 kaki di sebagian besar tempat di bumi 1 Meski penggunaan kata geo mengacu kepada bumi namun konsep ini dapat digunakan di planet lain Panas internal bumi datang dari kombinasi panas yang tersisa sejak pembentukan bumi panas yang dihasilkan dari peluruhan radioaktif dan panas dari sumber lainnya Isotop radioaktif utama penghasil panas yaitu kalium 40 uranium 238 uranium 235 dan thorium 232 2 Pada inti planet temperatur dapat mencapai 7 000 K dengan tekanan mencapai 360 GPa 3 Karena begitu banyaknya panas yang dihasilkan dari peluruhan radioaktif ilmuwan percaya bahwa di awal sejarah bumi sebelum isotop dengan waktu paruh pendek habis bumi menghasilkan panas yang jauh lebih tinggi Panas yang dihasilkan sebanyak dua kali dari jumlah saat ini 4 menyebabkan laju konveksi mantel dan pergeseran tektonik yang lebih besar serta menyebabkan pembentukan beberapa jenis bebatuan seperti komatiite yang tidak lagi terbentuk pada kondisi bumi yang sekarang 5 Potongan bumi dari inti hingga eksosfer Daftar isi 1 Sumber panas 2 Aliran panas 3 Aplikasi langsung 4 Lihat pula 5 Referensi 6 Bahan bacaan terkaitSumber panas SuntingTemperatur di dalam bumi meningkat seiring dengan meningkatnya kedalaman Bebatuan yang memiliki viskositas yang tinggi atau setengah meleleh pada temperatur antara 650 C hingga 1 200 C diproyeksikan ada di setiap tempat di bawah permukaan bumi pada kedalaman 80 hingga 100 km Dan temperatur pada kedalaman sekitar 3 500 km batas inti bumi diperkirakan mencapai 5 650 600 Kelvin 6 7 Total energi panas dari bumi diperkirakan mencapai 1031 Joule 1 Sekitar 45 90 persen panas yang keluar dari bumi berasal dari peluruhan radioaktif unsur yang terkonsentrasi di permukaan 4 8 9 Panas yang dihasilkan dari tubrukan atau benturan antar meteorit dan kompresi yang dilepaskan ketika bumi terbentuk Panas yang dihasilkan ketika logam berat besi nikel tembaga bergerak tenggelam ke inti bumi Panas laten yang dilepaskan ketika logam cair pada inti luar bumi mengkristal dan tenggelam masuk ke dalam inti Panas yang dihasilkan dari gaya pasang ketika bumi berotasi dihasilkan dari bebatuan yang tidak mampu bergerak seperti halnya air sehingga terkompresi dan menekan bebatuan lainnya dan menghasilkan panas Terdapat spekulasi bahwa reaksi fisi nuklir mungkin terjadi 9 Spekulasi yang telah terpatahkan bahwa medan magnetik bumi menghasilkan panas Isotop penghasil panas utama saat ini 4 Isotop Panas yang dihasilkan W kg isotop Waktu paruh tahun Mean konsentrasi mantel kg isotope kg mantel Panas yang dihasilkan W kg mantel 238U 9 46 10 5 4 47 109 30 8 10 9 2 91 10 12235U 5 69 10 4 7 04 108 0 22 10 9 1 25 10 13232Th 2 64 10 5 1 40 1010 124 10 9 3 27 10 1240K 2 92 10 5 1 25 109 36 9 10 9 1 08 10 12Di dalam kerak benua peluruhan isotop radioaktif alami telah secara signifikan terlibat dalam pembentukan panas bumi Kerak kontinental mengandung banyak mineral bermassa jenis rendah namun juga mengandung sejumlah mineral litofilik berat seperti uranium Sehingga kerak benua memiliki kandungan elemen redioaktif tertinggi di bumi di bandingkan bagian lainnya 10 Terutama di lapisan dekat dengan permukaan bumi isotop alami terkandung di dalam bebatuan granit dan basalt 11 Kandungan radioaktif dalam jumlah besar ini tidak menjadi bagian dari mantel bumi karena tidak mampu menggantikan mineral dalam mantel dan pengayaan konsekuen dalam lelehan parsial Mantel terutama mengandung mineral bermasa jenis tinggi dengan jumlah atom yang banyak karena radius atom yang relatif lebih kecil seperti magnesium titanium dan kalsium 10 Aliran panas SuntingPanas mengalir secara konstan dari dalam bumi menuju ke permukaan Total panas yang hilang dari bumi mencapai 44 2 TW 4 42 1013 watt 12 Aliran panas rata rata adalah 65 mW m2 di atas kerak benua dan 101 mW m2 di atas kerak samudra 12 Berarti rata rata panas yang mengalir 0 087 watt per meter persegi sangat kecil dibandingkan dengan energi surya yang ditangkap oleh bumi 13 namun lebih terkonsentrasi di beberapa titik tertentu di mana panas dipindahkan melalui konveksi seperti di punggung laut dan rekahan mantel 14 Kerak bumi secara efektif bertindak sebagai insulator tebal sehingga panas harus dilepaskan melalui lubang lubang seperti gunung berapi dan geyser secara konveksi Bentuk pindah panas lainnya adalah dengan konduksi melalui litosfer yang terjadi lebih banyak di lautan karena kerak samudra lebih tipis dan berusia lebih muda dibandingkan kerak benua 12 15 Panas dari dalam bumi dicukupkan oleh peluruhan radioaktif pada laju 30 TW 16 Laju aliran panas bumi secara keseluruhan mencapai lebih dari dua kali konsumsi energi manusia dari segala sumber Aplikasi langsung SuntingPanas dari bagian dalam bumi bisa digunakan sebagai sumber energi yang disebut dengan energi panas bumi Gradien panas bumi telah lama digunakan sebagai pemanas ruang dan pemandian sejak zaman Romawi dan sekarang dipakai sebagai pembangkit listrik Dengan populasi manusia yang terus meningkat begitu juga penggunaan energi dan dampak lingkungan terkait yang konsisten dengan emisi gas rumah kaca Hal ini menyebabkan meningkatnya ketertarikan dalam mencari sumber energi yang terbarukan dan tidak menghasilkan emisi gas rumah akca dalam jumlah besar Menghasilkan listrik dari sumber panas bumi tidak membutuhkan bahan bakar dan menyediakan energi yang stabil 10 Untuk mengekstrak energi panas bumi pemindahan panas harus dilakukan secara efisien dari sumber panas bumi ke pembangkit listrik di mana energi panas diubah menjadi energi listrik 10 Dalam skala global panas yang tersimpan di dalam bumi menyediakan energi yang masih berpeluang untuk dimanfaatkan Sekitar 10 gigawatt pembangkit listrik tenaga panas bumi telah dipasang di seluruh dunia pada tahun 2007 menghasilkan 0 3 kebutuhan energi dunia 28 gigawatt panas bumi digunakan secara langsung sebagai pemanasan desalinisasi proses industri dan pertanian 1 Lihat pula SuntingEnergi panas bumi Sirkulasi hidrotermalReferensi Sunting a b c Fridleifsson Ingvar B Bertani Ruggero Huenges Ernst Lund John W Ragnarsson Arni Rybach Ladislaus 2008 02 11 O Hohmeyer and T Trittin ed The possible role and contribution of geothermal energy to the mitigation of climate change pdf Luebeck Germany 59 80 Diakses tanggal 2009 04 06 pranala nonaktif permanen Sanders Robert 2003 12 10 Radioactive potassium may be major heat source in Earth s core UC Berkeley News Diarsipkan dari versi asli tanggal 2013 08 26 Diakses tanggal 2007 02 28 Alfe D Gillan M J Vocadlo L Brodholt J Price G D 2002 The ab initio simulation of the Earth s core PDF Philosophical Transaction of the Royal Society of London 360 1795 1227 44 Diarsipkan PDF dari versi asli tanggal 2009 09 30 Diakses tanggal 2007 02 28 Pemeliharaan CS1 Banyak nama authors list link a b c Turcotte DL 2002 4 Geodynamics edisi ke 2 Cambridge England UK Cambridge University Press hlm 136 7 ISBN 978 0 521 66624 4 Parameter coauthors yang tidak diketahui mengabaikan author yang disarankan bantuan Vlaar N Vankeken P Vandenberg A 1994 Cooling of the earth in the Archaean Consequences of pressure release melting in a hotter mantle Earth and Planetary Science Letters 121 1 2 1 Bibcode 1994E amp PSL 121 1V doi 10 1016 0012 821X 94 90028 0 Alfe D 2003 02 01 Thermodynamics from first principles temperature and composition of the Earth s core PDF Mineralogical Magazine 67 1 113 123 doi 10 1180 0026461026610089 Diarsipkan dari versi asli PDF tanggal 2007 03 16 Diakses tanggal 2007 03 01 Parameter coauthors yang tidak diketahui mengabaikan author yang disarankan bantuan C1 control character di title pada posisi 79 bantuan Steinle Neumann Gerd 2001 09 05 New Understanding of Earth s Inner Core Carnegie Institution of Washington Diarsipkan dari versi asli tanggal 2006 12 14 Diakses tanggal 2007 03 01 Parameter coauthors yang tidak diketahui mengabaikan author yang disarankan bantuan Anuta Joe 2006 03 30 Probing Question What heats the earth s core physorg com Diarsipkan dari versi asli tanggal 2012 01 06 Diakses tanggal 2007 09 19 a b Johnston Hamish 19 Radioactive decay accounts for half of Earth s heat PhysicsWorld com Institute of Physics Diarsipkan dari versi asli tanggal 2018 01 06 Diakses tanggal 18 June 2013 Parameter month yang tidak diketahui akan diabaikan bantuan Periksa nilai tanggal di date year date mismatch bantuan a b c d William G E 2010 Geothermal Energy Renewable Energy and the Environment pp 1 176 Boca Raton FL CRC Press Wengenmayr R amp Buhrke T Eds 2008 Renewable Energy Sustainable Energy Concepts for the future pp 54 60 Weinheim Germany WILEY VCH Verlag GmbH amp Co KGaA a b c Pollack Henry N et al Heat flow from the Earth s interior Analysis of the global data set Reviews of Geophysics 31 3 August 1993 p 273 Diarsipkan 2011 08 11 di Wayback Machine DOI 10 1029 93RG01249 Climate and Earth s Energy Budget NASA Diarsipkan dari versi asli tanggal 2023 07 16 Diakses tanggal 2013 09 12 Richards M A Duncan R A Courtillot V E 1989 Flood Basalts and Hot Spot Tracks Plume Heads and Tails Science 246 4926 103 107 Bibcode 1989Sci 246 103R doi 10 1126 science 246 4926 103 PMID 17837768 Parameter access date membutuhkan url bantuan Pemeliharaan CS1 Banyak nama authors list link Sclater John G Parsons Barry Jaupart Claude 1981 Oceans and Continents Similarities and Differences in the Mechanisms of Heat Loss Journal of Geophysical Research 86 B12 11535 Bibcode 1981JGR 8611535S doi 10 1029 JB086iB12p11535 Rybach Ladislaus September 2007 Geothermal Sustainability PDF Geo Heat Centre Quarterly Bulletin 28 3 Klamath Falls Oregon Oregon Institute of Technology hlm 2 7 ISSN 0276 1084 Diarsipkan dari versi asli PDF tanggal 2012 02 17 Diakses tanggal 2009 05 09 Bahan bacaan terkait Sunting Geothermal Resources DOE EIA 0603 95 Background Information and 1990 Baseline Data Initially Published in the Renewable Energy Annual 1995 Diarsipkan dari versi asli tanggal 2012 12 12 Diakses tanggal May 4 2005 Diperoleh dari https id wikipedia org w index php title Gradien panas bumi amp oldid 23976841