Физические свойства морской воды


 

Физические свойства морской воды зависят от температуры, давления и солености. Некоторые свойства, как, например сжимаемость, термическое расширение, коэффициент преломления относительно мало изменяются с изменением солености, в то время как другие – плотность, температура замерзания, электропроводность существенно зависят от солености.

Плотность, удельный вес и удельный объем морской воды. Одной из важнейших характеристик морской воды является плотность, с которой связаны удельный вес и удельный объем.

От распределения плотности зависит горизонтальная и вертикальная циркуляция вод Мирового океана. В свою очередь плотность зависит от температуры, солености и давления, из которых наибольшей изменчивостью во времени и пространстве обладает температура воды.

Плотностью морской воды (S T/4) в океанографии принято называть отношение веса единицы объема при температуре ее наибольшей плотности к весу единицы объема дисцилированной воды при 4º С. Как следует из определения, принятое определение не соответствует физическому понятию плотности, согласно которому плотность определяется массой содержащейся в единице объема кг/м3. Океанографическое понятие плотности соответствует принятому в практике понятию удельного веса, который является величиной безразмерной. Однако при производстве расчетов, в которых используется плотность морской воды, следует помнить о ее размерности. Так как плотность морской воды всегда больше единицы (среднее значение для океанов равно 1,025 кг/м3), то для сокращения записи введено понятие условной плотности st определяемой из соотношения

st = (S T/4 - 1) 103 (2.1)

 

Величина обратная плотности называется удельным объемом морской воды at/4. Так как удельный объем всегда больше 0,9 и меньше 1,0, то введено понятие условного удельного объема nt, определяемого из соотношения

 

nt = (at/4 - 0,9) 103 (2.2)

 

При определении истинных значений плотности и удельного объема морской воды, которые она имеет на глубине залегания, необходимо знать ее сжимаемость.

Сжимаемость морской воды.Гидростатическое давление - важнейший механический параметр термодинамического состояния этой системы. Под действием давления выше лежащих слоев происходит сжатие воды и уменьшение удельного объема. Единицей давления является 1 Па=1 Н/м2. Удобно представлять давление единицами длины – высотой столба воды определенной плотности. Увеличение глубины на 1 м вызывает увеличение гидростатического давления примерно на 104 Па= 1дбар. При этом относительная погрешность не превышает 4 %; например, на глубине 1000, 6000, 10000, и 11022 м давление соответственно равно 1021, 6146, 10319 и 11390 дбар. Наиболее точные результаты можно получить, если использовать формулу А.С. Полосина:

 

p=9,81·104(1,033+1,028126·10-1z+2,38·10-7z2-6,8·10-17z4) (2.3)

где z – глубина, м; р – гидростатическое давление, Па.

 

Сжимаемость невелика, однако неучет ее при изучении таких процессов, как расчет плотностных течений, адиабатических изменений температуры, устойчивости, скорости звука может привести к существенным погрешностям. Можно отметить, что, несмотря на малую сжимаемость морской воды, уровень реального Мирового океана расположен примерно на 30 м ниже того уровня, который он бы занимал при условии несжимаемости воды.

Уравнение состояния морской воды характеризует ее как термодинамическую систему и устанавливает количественную связь между плотностью и определяется ее параметрами:

 

a = 1/r = f(t, S, p) (2.4)

r =r( t, S, p) (2.5)

 

где t – температура; S – соленость; p – гидростатическое давление.

Эмпирические формулы определения параметров состояния морской воды настолько сложны, что в случаях, когда не требуется большая точность удобно использовать формулу П.С. Линейкина:

 

r( t, S, p)= 1+10-5(6,98·t- 0,918·t2 - 0,39 S·t+82·S + 5·10-3·p) (2.6)

 

где t -температура ºС; S -соленость 0/оо; р – гидростатическое давление, Па.

 

ВЫВОДЫ:

1. Физические свойства морской воды взаимосвязаны с её химическими свойствами и во многом определяются циркуляцией вод в Мировом океане и климатическими условиями района.

 

 



Дата добавления: 2016-07-18; просмотров: 2536;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.008 сек.