第5回 熱とエネルギー

地球は、熱機関とも言えます。プレートが動くのも、その原動力としてのマントル対流ももとは、地球の中の熱を外に逃がす過程の中での動きになります。
マグマ活動は当然のことながら、地震も、山が隆起するのも、結局は地球の内部の熱エネルギーが地球外に運ばれるのが原因です。
今回は、地球に関する熱とエネルギーについて学びます。

5.1 我々が利用しているエネルギー
 我々は、 様々なエネルギーを利用しています。
我々が日常に利用しているエネルギーは、化石エネルギー、再生可能エネルギー、地熱エネルギー、原子力エネルギーなどで、将来は核融合エネルギーの利用も研究開発されています。
これらのエネルギーの起源を考えます。

5.2 太陽
現在、地球外からもたらされるエネルギー源として最大のものが太陽からのエネルギーです。
地球軌道で太陽に向けた面が受け取るエネルギーは、Ⅰ平方メートルあたり、1.37kWもあります。

5.3 太陽のエネルギー生産
太陽の主成分は水素とヘリウムです。太陽の中では、水素が核融合によってヘリウムに変化しています。そのときに膨大なエネルギーが放出されます。
太陽の質量と核融合によるエネルギーから、太陽の寿命が大まかに計算できます。

5.4 地球の熱源
 地球の表面から外部に流れる熱エネルギーを地殻熱流量を呼んでいます。その量は、1平方メートルあたり、地球上で平均すると0.09W程度です。
太陽から受け取るエネルギーに比べると圧倒的に少ない量です。
このエネルギーは、地球が太陽系内の隕石などが集まって生成されたときに放出されたエネルギー、比重の大きい金属が地球深部に沈んだときに放出されたエネルギー、それに放射性同位元素が崩壊するときに発生するエネルギーです。

3.配付資料

授業で話をするキーワードをまとめた資料(A4一枚)を配付します.
配付したものと同じものをpdfでダウンロードできます。

板書(にする予定のもの)を見ることができます。
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4.板書pdf版


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