Удельная теплоемкость морской воды

Удельная теплоемкость морской воды

Теплоёмкость морской воды — это физическая величина, равная количеству теплоты, которое необходимо подвести к предмету из морской воды, чтобы его температура возросла на один градус Кельвина.

Удельная теплоемкость морской воды = 3780 Дж/(кг*К)

Это значение определено при нормальных условиях.

Удельная теплоемкость морской воды это переменная величина. Она зависит от температуры и агрегатного состояния (твердое, жидкое, газообразное).

Чем отличается теплоемкость и удельная теплоемкость?

Теплоёмкость — это количество теплоты, которое нужно сообщить всему объему тела для того чтобы его температура поднялась на единицу температуры.

Удельная теплоёмкость — это количество теплоты, которое нужно сообщить единице массы вещества, чтобы его температура поднялась на единицу температуры.

К ним относятся температура, удельная теплоемкость, теплопроводность, теплота испарения (конденсации) и теплота плавления (льдообразования), температура наибольшей плотности и температура замерзания морской воды, потенциальная температура.

Удельная теплоемкость определяется количеством тепла, которое необходимо затратить на нагрев 1 г вещества на 1 0 С.

Удельная теплоемкость морской воды зависит от температуры, солености и давления и уменьшается с их увеличением.

Теплоемкость воды выше, чем у большинства веществ (кроме водорода и жидкого аммиака). Воздух и горные породы имеют удельную теплоемкость значительно меньше, чем вода. Высокая теплоемкость воды по сравнению с теплоемкостью атмосферы и суши оказывает огромное влияние на характер тепловых и динамических процессов, протекающих в атмосфере и океане.

Она способствует накоплению больших запасов тепла в теплую часть года в океане, которое затем постепенно отдается атмосфере зимой. При охлаждении на 1°С одного объема воды море отдает в атмосферу тепло, которое нагревает на 1°С более 3000 таких же объемов воздуха. Известно, что только верхний 10-метровый слой океана содержит тепла в 4 раза больше, чем вся атмосфера.

Даже незначительные изменения температуры этого слоя связаны с мощными потоками тепла в атмосферу. Обладая способностью поглощать и высвобождать большое количество тепловой энергии, вода смягчает резкие колебания климата на Земле, особенно над самим океаном и прибрежными частями материков.

Теплопроводностью морской воды называется количество тепла, переносимое в единицу времени через единичную площадку, расположенную перпендикулярно направлению градиента температуры, равного единице. Она наибольшая среди всех распространенных в природе жидкостей.

Теплопроводность морской воды характеризуется коэффициентом молекулярной теплопроводности, который возрастает с увеличением температуры и давления и уменьшением солености. Но перенос тепла за счет молекулярной теплопроводности идет очень медленно, поэтому для Мирового океана основную роль играет турбулентная теплопроводность (передача тепла большими объемами воды при их вихревом движении), коэффициент которой в тысячи раз больше коэффициента молекулярной теплопроводности.

Но даже на молекулярном уровне тепло передается через воду примерно в 100 раз быстрее, чем соли. Эта разница в скорости обеспечивает существование уникального механизма перемешивания, называемого двойной диффузией, благодаря которому массы воды в толще океана обмениваются теплом и солями.

Удельная теплота испарения (конденсации) морской воды – количество тепла, которое расходуется на превращение 1 г воды в пар при неизменной температуре.

Читайте также:  Ведьмак 3 моды на ps4

Вода не переходит из одного состояния в другое просто так. Каждый переход требует затрат тепловой энергии, а общепринятой единицей для измерения тепловой энергии является калория. Чтобы превратить воду в пар, нужно сообщить ей определенное количество калорий тепла. Чтобы превратить пар в воду, от него нужно отнять столько же калорий.

По сравнению с другими веществами вода обладает очень большой теплотой испарения. 1 грамму нагретой до кипения дистиллированной воды нужно сообщить 540 кал, чтобы превратить ее в пар. Это достаточно большая величина – ее хватило бы на то, чтобы повысить температуру чашечки чая на 6 0 С.

Испарение играет важную роль в теплообмене между океаном и атмосферой и является одним из основных климатообразующих факторов. С поверхности Мирового океана в среднем за год испаряется слой воды толщиной 1.2 м. При этом с поверхности океана вместе с паром передается в атмосферу громадное количество тепла – почти 25% поступающего от Солнца. Перенос пара в атмосфере играет определяющую роль в переносе в полярные районы избытка тепла, образующегося при поглощении солнечной радиации в тропиках. Процесс высвобождения этого скрытого тепла обеспечивает энергию для образования тропических циклонов, тайфунов и ураганов.

Удельная теплота плавления (кристаллизации) морской воды — количество тепла, необходимого для плавления 1 г морского льда данной температуры и солености. Теплота плавления как пресного, так и морского льда значительно больше, чем теплота плавления других веществ, за исключением аммиака. 1 г воды при замерзании и превращении в лед должен потерять около 80 кал, и, наоборот, столько же тепла высвобождается при таянии льда.

Лед играет важную роль в концентрации тепловой энергии, переносимой вокруг земного шара. Во-первых, ледяной покров изолирует поверхностные воды океана от атмосферы. Вследствие этого океаны получают меньше солнечной радиации, т.к. значительная часть ее отражается ледяной поверхностью, но и меньше тепла уходит из океанов, поскольку океан изолирован льдом от атмосферы. Во-вторых, при образовании морского льда большая часть солей из него переходит в нижележащие слои воды, увеличивая ее плотность, что приводит к погружению воды и формированию новых водных масс. В масштабах всех океанов ежегодно замерзает и тает около 18000 км 3 воды. Тепло, высвобождаемое или поглощаемое в процессе образования и таяния льда, дает существенный вклад в глобальный тепловой баланс Мирового океана.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Удельной тепло­емкостью воды называется количество тепловой энергии, потреб­ное для нагревания 1 г дистиллированной воды от 14,5° до 15,5°. Дистиллированная вода обладает удельной теплоемкостью, рав­ной 4,1910 Дж/(кг*град).

С увеличением солености теплоемкость незначительно умень­шается.

Морская вода, обладая теплоемкостью значительно большей, чем у других веществ, поглощает огромное количество тепла. Это обстоятельство имеет первостепенное значение для климати­ческих условий на Земле. Для нагревания 1 см3 морской воды (S=35%o; t =20C) на

один градус затрачивается 3,902 Дж/(кг*град). Этим количеством тепла можно было бы на 1°С повысить температуру 3200 см3

Читайте также:  Скрещивающиеся ребра правильного тетраэдра

Ярким примером климатообразующего фактора является пере­огромных запасов тепловой энергии течением Гольфстрим "Мексиканского залива к берегам Европы, благодаря чему климат этого района значительно мягче, чем на этих же широтах в Се­верной Америке.

Морская вода обладает очень незначительной теплопровод­ностью. Если коэффициент молекулярной теплопроводности сереб­ра равен единице, то для морской воды при 18 °С он составляет 0,00134. С увеличением температуры теплопроводность морской воды возрастает, а с увеличением солености — незначительно уменьшается.

Скорость процесса теплопроводности очень мала. Поэтому прогрев поверхностных вод за счет процесса теплопроводности достигает в умеренных широтах за летнее время всего порядка 10 м.

На большие глубины тепловая энергия поступает в основном вследствие перемешивания водных масс, прежде всего под влия­нием ветра и волнения.

Кроме того, теплые воды с поверхности могут опускаться на глубину в результате конвективного перемешивания при измене­нии плотности водных масс.

Плотность морской воды.

В 1980 г. принято новое уравнение состояния морской воды (УС-80), обязательное к использованию всеми организациями с 1 января 1982 г. С введением этого уравнения понятие плотности в океанографии совпадает с физическим понятием плотности.

Плотность морской воды о имеет размерность в системе СИ кг/м3.

Одновременно для решения ряда практических задач океанографии и судовождения сохраняется понятие относитель­ной плотности d.

Относительная плотность — отношение массы единицы объема воды при температуре t °С к массе единицы объема дистиллиро­ванной воды при 4 °С.

Относительная плотность морской воды зависит от температу­ры и солености. С понижением температуры и возрастанием соле­ности относительная плотность воды увеличивается.

Так как значение относительной плотности всегда немного больше единицы и первый десятичный знак всегда нуль, то для удобства записи применяют величину условной плотности

Для этого, как видно из соотношения (20), отбрасывают единицу у числа, обозначающего относительную плотность, а за­пятую переносят на три цифры вправо. Так, например, по “Океа­нологическим таблицам” относительная плотность морской воды d при t = 20 °С и солености S = 35%0 в полном выражении со­ставляет 1,0247781. Условная плотность в этом случае запишется 24,7781.

Величина, обратная плотности р морской воды, называется удельным объемом:

Условный удельный объем определяется

Изменение осадки судов в водах различной плотности.

В зависимости от значений плотности суда меняют свою осадку что видно из соотношения…………

В Мировом океане встречаются следующие характерные изменения относительной плотности морской воды и соответствующие осадки судов.

1) Вода малой солености ( 20°С). В этом случае она имеет минимальную относительную плотность порядка 1,0009. Такие условия характерны для летних опресненных вод в устьях рек. Осадка судов в таких районах наибольшая.

2) Вода имеет малую соленость ( 30%()) и сильно про­греты (20—25 °С). Относительная плотность воды высокая —

Такие условия наблюдаются в тропической и экватори­альной зонах океанов. Осадка судов близка к минимальной.

4) Воды имеют высокую соленость (>30%о) и низкую тем­пературу (1—3°С). Относительная плотность воды максималь­ная— 1,0264.

Читайте также:  Wordpress как изменить меню сайта

Подобные условия встречаются у Мурманского побережья в осенне-зимний период. Осадка судов минимальная.

  • АлтГТУ 419
  • АлтГУ 113
  • АмПГУ 296
  • АГТУ 266
  • БИТТУ 794
  • БГТУ «Военмех» 1191
  • БГМУ 172
  • БГТУ 602
  • БГУ 153
  • БГУИР 391
  • БелГУТ 4908
  • БГЭУ 962
  • БНТУ 1070
  • БТЭУ ПК 689
  • БрГУ 179
  • ВНТУ 119
  • ВГУЭС 426
  • ВлГУ 645
  • ВМедА 611
  • ВолгГТУ 235
  • ВНУ им. Даля 166
  • ВЗФЭИ 245
  • ВятГСХА 101
  • ВятГГУ 139
  • ВятГУ 559
  • ГГДСК 171
  • ГомГМК 501
  • ГГМУ 1967
  • ГГТУ им. Сухого 4467
  • ГГУ им. Скорины 1590
  • ГМА им. Макарова 300
  • ДГПУ 159
  • ДальГАУ 279
  • ДВГГУ 134
  • ДВГМУ 409
  • ДВГТУ 936
  • ДВГУПС 305
  • ДВФУ 949
  • ДонГТУ 497
  • ДИТМ МНТУ 109
  • ИвГМА 488
  • ИГХТУ 130
  • ИжГТУ 143
  • КемГППК 171
  • КемГУ 507
  • КГМТУ 269
  • КировАТ 147
  • КГКСЭП 407
  • КГТА им. Дегтярева 174
  • КнАГТУ 2909
  • КрасГАУ 370
  • КрасГМУ 630
  • КГПУ им. Астафьева 133
  • КГТУ (СФУ) 567
  • КГТЭИ (СФУ) 112
  • КПК №2 177
  • КубГТУ 139
  • КубГУ 107
  • КузГПА 182
  • КузГТУ 789
  • МГТУ им. Носова 367
  • МГЭУ им. Сахарова 232
  • МГЭК 249
  • МГПУ 165
  • МАИ 144
  • МАДИ 151
  • МГИУ 1179
  • МГОУ 121
  • МГСУ 330
  • МГУ 273
  • МГУКИ 101
  • МГУПИ 225
  • МГУПС (МИИТ) 636
  • МГУТУ 122
  • МТУСИ 179
  • ХАИ 656
  • ТПУ 454
  • НИУ МЭИ 641
  • НМСУ «Горный» 1701
  • ХПИ 1534
  • НТУУ «КПИ» 212
  • НУК им. Макарова 542
  • НВ 777
  • НГАВТ 362
  • НГАУ 411
  • НГАСУ 817
  • НГМУ 665
  • НГПУ 214
  • НГТУ 4610
  • НГУ 1992
  • НГУЭУ 499
  • НИИ 201
  • ОмГТУ 301
  • ОмГУПС 230
  • СПбПК №4 115
  • ПГУПС 2489
  • ПГПУ им. Короленко 296
  • ПНТУ им. Кондратюка 119
  • РАНХиГС 186
  • РОАТ МИИТ 608
  • РТА 243
  • РГГМУ 118
  • РГПУ им. Герцена 124
  • РГППУ 142
  • РГСУ 162
  • «МАТИ» — РГТУ 121
  • РГУНиГ 260
  • РЭУ им. Плеханова 122
  • РГАТУ им. Соловьёва 219
  • РязГМУ 125
  • РГРТУ 666
  • СамГТУ 130
  • СПбГАСУ 318
  • ИНЖЭКОН 328
  • СПбГИПСР 136
  • СПбГЛТУ им. Кирова 227
  • СПбГМТУ 143
  • СПбГПМУ 147
  • СПбГПУ 1598
  • СПбГТИ (ТУ) 292
  • СПбГТУРП 235
  • СПбГУ 582
  • ГУАП 524
  • СПбГУНиПТ 291
  • СПбГУПТД 438
  • СПбГУСЭ 226
  • СПбГУТ 193
  • СПГУТД 151
  • СПбГУЭФ 145
  • СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 380
  • ПИМаш 247
  • НИУ ИТМО 531
  • СГТУ им. Гагарина 114
  • СахГУ 278
  • СЗТУ 484
  • СибАГС 249
  • СибГАУ 462
  • СибГИУ 1655
  • СибГТУ 946
  • СГУПС 1513
  • СибГУТИ 2083
  • СибУПК 377
  • СФУ 2423
  • СНАУ 567
  • СумГУ 768
  • ТРТУ 149
  • ТОГУ 551
  • ТГЭУ 325
  • ТГУ (Томск) 276
  • ТГПУ 181
  • ТулГУ 553
  • УкрГАЖТ 234
  • УлГТУ 536
  • УИПКПРО 123
  • УрГПУ 195
  • УГТУ-УПИ 758
  • УГНТУ 570
  • УГТУ 134
  • ХГАЭП 138
  • ХГАФК 110
  • ХНАГХ 407
  • ХНУВД 512
  • ХНУ им. Каразина 305
  • ХНУРЭ 324
  • ХНЭУ 495
  • ЦПУ 157
  • ЧитГУ 220
  • ЮУрГУ 306

Полный список ВУЗов

Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector