Geodynamik und Thermodynamik

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Uwe Walzer

Vorlesung, 2 Wochenstunden für Geophysiker. Hierzu wird eine Übung von einer Stunde je Semesterwoche angeboten.

Thema: Anwendungen der Thermodynamik und der Festkörperphysik auf die Geophysik, Belonoshko-Saxena-Zustandsgleichung, Virialgleichung, Duansche Variante, der nullte Hauptsatz (Temperatur), der erste Hauptsatz (Energie), der zweite Hauptsatz (Entropie), Enthalpie, freie Enthalpie, Anwendungen auf Kohlenstoffverbindungen, der endogene Kohlenstoffkreislauf der Erde, Clausius-Clapeyron-Gleichung, Schmelzkurven und Schmelzentropie, thermodynamische Parameter einschließlich Grüneisenparameter, PREM, Versetzungen, Wanderungen, Gesteinskriechen, Kernparadoxon, Phasendiagramme für Erdkern, Lindemann-Schmelzpunktkurve, die Temperaturabhängigkeit des Diffusionskoeffizienten, die Temperaturabhängigkeit der Viskosität von silikatischen Festkörpern und Schmelzen, elastische Parameter, Kompressionsmodul, thermischer Ausdehnungskoeffizient, Mie-Grüneisen-Zustandsgleichung, Brillouin-Zonen, Debye-Theorie, Birch-Murnaghan-Zustandsgleichung, Hochdruckgeophysik, Pyrolit- und Piclogit-Modell des oberen Mantels, Phasendiagramme von Mg2SiO4, MgSiO3, Fe; Schmelzpunktkurven als Funktion des Drucks, Flutbasaltaufstieg in einem Manteldiapir, seismische Tomographie unter hot spots, Plume-Aufstieg nach Olson (1995), geochemische Reservoire im Erdmantel, C1 chondritisches Erdmodell, LOSIMAG C1, Geothermen, geothermische Struktur der USA.

Geeignet für: Studenten im Hauptstudium, für Geophysiker, Physiker usw.

Leistungsnachweis: Klausur

Literatur:
Atkins, P.W., 1994. Physical Chemistry, Oxford etc; Oxford Univ. Press. [1994:55:(5)]
Baehr, H.D.; Stephan, K.; 1994. Wärme- und Stoffübertragung. Berlin, Heidelberg; Springer [1994:106]
Baierlein, R., 1999. Thermal Physics. Cambridge; Cambridge Univ. Press. [1999:30]
Kluge, G.; Neugebauer, G.; 1994. Grundlagen der Thermodynamik. Heidelberg usw.; Spektrum Akad. Verlag [1994:99]
Langbein, W., 1999. Thermodynamik. Grundlagen und Anwendungen. Thun & Frankfurt/Main, Verlag Harri Deutsch. [PHY:LA:1000:Lan::1999]
Manghnani, M.H.; Yagi, T.; 2000. Properties of Earth and Planetary Materials at High Pressure and Temperature. Washington DC; American Geophysical Union [R:43:101]
Walzer, U., Begleitheft zur Vorlesung Geodynamik und Thermodynamik