La tua argomentazione richiederebbe che tutti i solidi siano freddi, perché tutti i solidi hanno atomi costituenti che sono vincolati a rimanere nelle loro posizioni reticolari solide.Ma chiaramente non tutti i solidi sono freddi, quindi c'è qualcosa di sbagliato nel tuo argomento.Quella cosa è che gli atomi o le molecole vincolati all'interno di una struttura solida possono ancora vibrare e oscillare attorno alle loro posizioni di equilibrio.Quindi hanno un'energia interna ed è qui che viene immagazzinato il calore.

La tua associazione di temperatura con "quanto si muovono gli atomi" va bene come descrizione approssimativa, ma non può essere usata così com'è come una definizione accurata e quantitativa della temperatura.Anche se un solido è ad alta pressione, può anche essere ad alta temperatura.È vero che l'ampiezza delle vibrazioni atomiche del solido ad alta pressione e ad alta temperatura potrebbe non essere grande quanto le vibrazioni atomiche dello stesso materiale solido a pressione zero e alla stessa alta temperatura, ma non c'è soppressione deltemperatura assoluta a causa delle alte pressioni.

Detto questo, c'è un senso speciale in cui si può essere in grado di dire che il solido a una certa pressione e temperatura elevate si trova a una " temperatura effettiva inferiore " rispetto allo stesso solido a zero pressione e la stessa temperatura dovute alle minori vibrazioni atomiche del solido ad alta pressione. Esiste un termine chiamato " temperatura omologa " di un materiale, che è la temperatura del materiale (in Kelvin) divisa per la sua temperatura di fusione (in Kelvin), o in altre parole la temperatura del materiale temperatura relativa alla sua temperatura di fusione. Secondo il criterio di fusione di Lindemann, molti solidi cristallini si sciolgono quando l'ampiezza media delle loro vibrazioni termiche raggiunge una certa frazione (tipicamente da 0,15 a 0,3) della loro spaziatura interatomica. Quindi, applicando alte pressioni a un solido a una temperatura fissa, spesso è possibile ridurre la temperatura assoluta temperatura omologa di un solido (ma not la sua temperatura assoluta) a causa della soppressione delle sue vibrazioni atomiche e dell'innalzamento della sua temperatura di fusione. Infatti, nota che la temperatura del nucleo interno del ferro solido della Terra è stimata intorno ai 5430 ˚C, il che significa che la temperatura di fusione del ferro è stata spinta a temperature superiori 5430 ˚C a causa dell'alta pressione. Al contrario, la temperatura di fusione a pressione zero del ferro è molto più bassa a 1538 ˚C.

Il nucleo è caldo a causa del decadimento radioattivo.Se la pressione applicata a un liquido come il ferro fuso è abbastanza grande, verrà compressa in un solido, anche se è tremendamente caldo.Questo è il motivo per cui il centro del nucleo di ferro della terra è un solido.Se quella tremenda pressione venisse rilasciata, il ferro si scioglierebbe immediatamente in un liquido (e probabilmente esploderà in vapore di ferro subito dopo).

Rispondo per analogia con una molla:

• Temperatura < => Energia in vibrazione della primavera
• Pressione < => Compressione della molla
• Stato di fase (solido o liquido) < => Movimento della molla

La temperatura è fondamentalmente l'energia delle particelle in movimento.

Se prendi la nostra molla analoga e non hai peso su di essa (nessuna pressione), può rimbalzare con grande movimento come farebbe un liquido. In virtù dello slancio con cui la molla può viaggiare velocemente in questo stato, ha una "temperatura" elevata.

Se ci metti un peso pesante (e quindi applichi pressione), la forza della molla diventa molto alta (con la stessa quantità di energia), ma ovviamente la distanza che copre è molto inferiore. L'energia in primavera è la stessa (equivalente ad avere la stessa temperatura ma allo stato solido).

Per concludere, analogia, la molla può avere la stessa quantità di energia nella sua vibrazione, ma una cassa può essere vincolata dal peso (forza elevata, movimento ridotto) ed è libera (forza ridotta, movimento elevato).

Per due motivi principali:

• La formazione della terra è stata approssimativamente un processo adiabatico e la compressione adiabatica aumenta la temperatura. L'energia che non era immagazzinata in legami chimici o irradiata via non è semplicemente scomparsa. È ancora lì, sotto forma di movimento su scala atomica. Invece di avere un movimento browniano come le molecole di gas, gli atomi nel nucleo terrestre si dimenano in uno spazio minuscolo. Ma è pur sempre movimento.

• Il decadimento radioattivo rilascia particelle energetiche che rimbalzano sugli altri atomi, aggiungendosi alla quantità totale di rimbalzi.

Pensa a cosa succede quando un miliardo di palline perfettamente elastiche che sfrecciano in ogni direzione attraverso lo spazio vengono tirate tutte verso il loro centro di massa condiviso. Cominceranno a rimbalzare l'uno sull'altro; più sono vicini, più spesso rimbalzano. Al centro, sono così vicini tra loro che non possono muoversi l'uno accanto all'altro, ma rimbalzano ancora molto rapidamente nelle loro "tasche". Nel frattempo, alcune palline sparano piccoli proiettili che poi rimbalzano tra le palline.

La temperatura è più simile alla vibrazione di un atomo. Questo non ha nulla a che fare con quanto può muoversi in un liquido.

La pressione gravitazionale rende il nucleo caldo in primo luogo.Gli atomi sono così vicini l'uno all'altro da sfregarsi l'uno sull'altro.

MODIFICA: Ok, come hanno sottolineato i commentatori, il 50% del calore dei nuclei terrestri viene lasciato dalle forze gravitazionali durante la formazione della terra e l'altra metà a causa del decadimento radioattivo.

Anche ipotizzando un modello in cui la temperatura è solo l'energia cinetica media di atomi e molecole, l'abbassamento dell'ampiezza dello spostamento medio non implica una diminuzione della temperatura.

Se abbiamo $ N $ molecole di gas in una scatola a una data temperatura e le sostituiamo con $ M $ scatole più piccole, dividendo equamente le particelle, non c'è motivo di pensare che la temperatura cambierà.Ma la loro ampiezza di spostamento è diminuita.