¡física
El interior
CONCEPTUAL
caliente
de nuestra
PAGINA DE PRACTICA
Tierra
Los científicos del siglo xix e n c a r a b a n u n gran misterio. Los v o l c a n e s
indicaban q u e la Tierra está fundida bajo su corteza. La p e n e t r a c i ó n de
ésta por m e d i o de perforaciones y de las minas, d e m o s t r ó q u e la t e m p e ratura de la Tierra a u m e n t a a m a y o r profundidad. Los científicos sabían
q u e el calor fluye d e s d e el interior hacia la superficie. Supusieron q u e la
fuente del calor i n t e r n o de la Tierra era el residuo de su fiero n a c i m i e n to. Las m e d i c i o n e s de la rapidez de enfriamiento indicaban q u e la Tierra
era relativamente joven, de u n o s 25 a 30 millones de años. Pero la evidencia geológica indicaba q u e la Tierra es m á s vieja. El p r o b l e m a n o se
resolvió, sino hasta el d e s c u b r i m i e n t o de la radiactividad. Se vio q u e el
interior se mantiene caliente por la energía de la desintegración radiactiva.
Hoy s a b e m o s q u e la e d a d de la Tierra es de u n o s 4 5 0 0 m i l l o n e s de
a ñ o s ; b a s t a n t e antigua.
Todas las rocas c o n t i e n e n huellas de m i n e r a l e s radiactivos. Los m i n e r a l e s del granito c o m ú n d e s p r e n d e n energía a u n a tasa de 0.03 J/kg/año. El granito de la superficie terrestre transfiere esta energía a los alrededores,
p r á c t i c a m e n t e a m e d i d a q u e se genera, por lo q u e el granito n o se siente caliente al tocarlo. Pero, ¿si se aislara
u n a m u e s t r a de granito? Es decir, imagina q u e se retenga el a u m e n t o de energía i n t e r n a debido a la radiactividad. Entonces se calentaría. ¿Cuánto? Lo v a m o s a calcular, u s a n d o
790 joules/kilogramo-kelvin c o m o el calor específico del granito.
Calcular:
1. ¿Cuántos joules se requieren p a r a a u m e n t a r 1000 K la t e m p e r a t u r a de 1 kg
de granito?
¿Cuántos a ñ o s se tardaría el d e c a i m i e n t o radiactivo en u n kilogramo de
granito en producir esos joules?
Contestar:
1. ¿Cuántos a ñ o s tardaría u n trozo de 1 kg de granito, aislado t é r m i c a m e n t e , en a u m e n t a r 1000 K
su t e m p e r a t u r a ?
2. ¿Cuántos a ñ o s tardaría u n trozo de 1 millón de kilogramos de granito, aislado t é r m i c a m e n t e , e n a u m e n t a r
1000 K su t e m p e r a t u r a ?
3. ¿Por q u é el interior de la Tierra p e r m a n e c e fundido y caliente?
4. La roca tiene m a y o r t e m p e r a t u r a de fusión a g r a n d e s profundidades.
¿Por qué?
5. ¿Por q u é la Tierra n o se sigue c a l e n t a n d o hasta fundirse?
Un tostador eléctrico permanece
caliente al suministrarle energía
eléctrica y no se enfría, sino hasta
que se desconecta. De igual modo,
¿crees que la fuente de energía
que hoy mantiene caliente a la
Tierra de repente se puede
desconectar algún día, como un
tostador eléctrico? ¿O que
disminuirá en forma gradual
durante un largo tiempo?
6. Cierto o falso: la energía producida por la radiactividad terrestre al final se transforma
en radiación terrestre.
I
lo bilu¡ól