Πού είναι η δυναμική και η κινητική ενέργεια σε ένα ηφαίστειο;
Πιθανή ενέργεια:
* βαρυτική δυναμική ενέργεια: Το μάγμα, το τετηγμένο βράχο βαθιά μέσα στη γη, διαθέτει δυνητική ενέργεια λόγω της θέσης της στο βαρυτικό πεδίο της Γης. Όσο υψηλότερο είναι το μάγμα μέσα στη γη, τόσο μεγαλύτερη είναι η δυναμική του ενέργεια.
* Χημική δυναμική ενέργεια: Το ίδιο το μάγμα περιέχει χημική δυναμική ενέργεια που αποθηκεύεται μέσα στους δεσμούς των χημικών ενώσεων που το κάνουν. Αυτή η ενέργεια απελευθερώνεται ως θερμότητα όταν οι δεσμοί σπάνε κατά τη διάρκεια της έκρηξης.
Κινητική ενέργεια:
* Κίνημα μάγματος: Καθώς το μάγμα αυξάνεται προς την επιφάνεια, κερδίζει κινητική ενέργεια. Αυτή η ενέργεια οφείλεται στη δύναμη της πίεσης από το εσωτερικό της Γης και στην άνωση του μάγματος, η οποία είναι λιγότερο πυκνή από τον γύρω βράχο.
* Εκρηκτικές εκρήξεις: Κατά τη διάρκεια των εκρηκτικών εκρήξεων, η ταχεία επέκταση των αερίων μέσα στο μάγμα (όπως το υδρατμό και το διοξείδιο του άνθρακα) μετατρέπει μια σημαντική ποσότητα δυνητικής ενέργειας σε κινητική ενέργεια. Αυτή η ενέργεια είναι αυτό που οδηγεί την ισχυρή εκτόξευση των θραυσμάτων τέφρας, φυσικού αερίου και βράχου.
* Πυροκλαστικές ροές: Αυτά είναι ταχέως μεταβαλλόμενα ρεύματα ζεστού αερίου και ηφαιστειακών συντριμμιών που αποκτούν κινητική ενέργεια καθώς ρέουν κάτω από τις πλαγιές ενός ηφαιστείου.
* Ροές λάβας: Οι ροές της λάβας, ενώ είναι λιγότερο δραματικές από τις εκρηκτικές εκρήξεις, διαθέτουν επίσης κινητική ενέργεια καθώς ο τετηγμένος βράχος κινείται προς τα κάτω.
Πώς μετατρέπεται η δυναμική ενέργεια σε κινητική ενέργεια:
* πίεση και πλευστότητα: Η τεράστια πίεση από βαθιά μέσα στη γη και η πλευστότητα του μάγματος την αναγκάζουν προς τα πάνω. Αυτή η ανοδική κίνηση μετατρέπει τη δυνητική ενέργεια σε κινητική ενέργεια.
* επέκταση αερίου: Τα αέρια που παγιδεύονται μέσα στο μάγμα επεκτείνονται όταν η πίεση μειώνεται καθώς αυξάνεται το μάγμα. Αυτή η επέκταση αυξάνει περαιτέρω την κινητική ενέργεια της έκρηξης.
Συνοπτικά:
Οι ηφαιστειακές εκρήξεις αντιπροσωπεύουν μια πολύπλοκη μετατροπή πιθανής ενέργειας που αποθηκεύεται μέσα στη γη σε κινητική ενέργεια. Η πιθανή ενέργεια προέρχεται από τη βαρυτική θέση του μάγματος και τους χημικούς δεσμούς μέσα σε αυτήν. Αυτή η πιθανή ενέργεια στη συνέχεια μετατρέπεται σε κινητική ενέργεια καθώς αυξάνεται το μάγμα, τα αέρια επεκτείνονται και εμφανίζονται εκρήξεις.
