На рис. 10 (с. 34) показано изменение давления Р и
силы тяжести внутри Земли. Давление постепенно возрастает от 0 на поверхности
до 3,6×106 атм. в ядре. Сила тяжести в мантии постоянна, а с границы внешнего
ядра (2900 км) закономерно уменьшается до нуля в центре земного ядра.
Зависимость температуры плавления Тпл для химически
однородных веществ от давления была впервые показана Клаузиусом и Клайпероном:
,
где L – скрытая теплота плавления; V1 и V2 – объемы
жидкой и твердой фаз.
Для ядра и оболочки градиент температуры рассчитывался
по формуле:
,
где a – объемный коэффициент теплового расширения; Ср – удельная
теплоемкость. Характерный градиент Т для ядра равен
К/км.
Отсюда на границе внешнего ядра и мантии температура
равна 3700 К. Рассчитанные по данной формуле температуры по оболочкам Земли
приведены в табл. II.5.
Таблица II.5
Значения термодинамических величин оболочек в земном
ядре при распределении температур (по Жаркову, 1978)