Wieso ist es in Bergwerken warm?

13 Antworten

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

Es ist korrekt, dass es wenige Meter unter der Erde in der Tat aus den von dir genannten Gründen relativ kalt im Vergleich zur Oberfläche ist und in Tropfsteinhöhle o.ä. ist es z.B. auch Recht kühl, genauso in der Tiefsee.

Tiefer unter der Erde nimmt die Temperatur jedoch zu, was einleuchtet, wenn man an Vulkane oder letztlich den Erdkern denkt. Der Grund ist einerseits die Restwärme, die bei der Entstehung der Erde durch die Kollision von Kleinkörpern, welche unseren Planeten bildeten herrührt, vermutlich zu großen Teilen aus der Kollision zwischen der Urerde und dem Protoplaneten Theia, bei der auch der Mond entstand. Dazu kommt Energie aus natürlichen Kernzerfällen von radioaktiven Bestandteilen des Erdkerns. Nach meinem Kenntnisstand besonders wegen dieser Zerfälle.

Dies ist auch der Grund aus dem es in Bergwerken üblicherweise deutlich wärmer ist als an der Oberfläche.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Promoviere im Fachbereich Physik in Heidelberg.
Wenn sich ein Mensch einbuddeln lässt, [...]

...dann fühlt er die Tages-Durchschnittstemperatur. Und wenn er in einen kühlen Keller hinuntersteigt, fühlt er die Jahres-Durchschnittstemperatur der betreffenden Landschaft, die auch das Grundwasser dort hat.

Die Thermischen Wellen, die aus den Unterschieden zwischen Tag und Nacht an der Erdoberfläche entstehen, dringen nur ein paar Zentimeter in den Boden ein, und die, welche aus den jahreszeitlichen Änderungen entstehen, nur wenige Meter. (Siehe: Wärmeleitungsgleichung.)

Abgebildet sind diese Wellen hier, in dem ersten und dritten Diagramm:

https://punktwissen.blog/tag/mathematik/

Man sieht in den Diagrammen auch, daß die Temperatur dann immer weiter stetig zunimmt, je tiefer man kommt. Die Ursachen dafür hat Astrobiophys schon erklärt.

Genauer erklärt ist das z.B. in Energie : ein Lehrbuch der physikalischen Grundlagen, von Jochen Fricke und Walter Borst.

http://d-nb.info/840729995

Du darfst nicht vergessen, wer wie tief arbeitet.

Das Temperaturprofil der Erde ist vom Kern aus betrachtet ja so, dass es von sehr heis immer kälter wird. In den Tiefen, in denen Rohstoffe abgebaut werden ist es eben noch warm. Dann sinkt die Temperatur immer weiter bis man in den Bereich kommt, wo die Sonne den Boden erwärmt. Grundwasser liegt immer zwischen 8..12°C, da es i.d.R. so tief liegt, dass keine größe Erdwärme zum Temperaturanstieg beiträgt und die Sonne den Boden nicht so tief erwärmt.

Das die Erde kühlt liegt auch daran, dass im Erdreich eine gewisse Feuchtigkeit ist, die auch durch Verdunstungskälte kühlt.

Im Erdkern beträgt die Temperatur ca. 6000 °C. Die Temperatur nimmt von innen nach außen allmählich ab. An der Oberfäche kannst Du im Sand noch frieren. Mit zunehmender Tiefe nimmt die Temperatur zu. Da hat natürlich die Sonnenstrahlung keinen Einfluss mehr.

Wenn man tief genug kommt, ist es warm:

Im Erdinneren ist es so heiß, dass Gestein dort in geschmolzener Form vorliegt. Man nennt es dort Magma. Wenn es zutage tritt, bei einem Vulkanausbruch, heißt dasselbe Material dann Lava. An der Hitze, die es noch mitbringt, kannst du sehen, wie heiß es dort unten ist.

Viele Minen gehen so tief, einige Hundert Meter, dass es dort deutlich wärmer ist als an der Oberfläche.

Was möchtest Du wissen?