Понятие о плотности, удельном весе и удельном объеме морской воды

ГЛАВА 9. ПЛОТНОСТЬ МОРСКОЙ ВОДЫ

§ 33. Понятие о плотности, удельном весе и удельном объеме морской воды

Плотность — важнейшее физическое свойство морской воды. Ее изменения определяют многие физические и динамические процессы в Мировом океане. Под плотностью, как известно, понимается отношение массы вещества к его объему (m/V=ρ), т. е. это масса единицы объема. Плотность — величина размерная и в системе СИ выражается в килограммах на кубический метр (кг/м³). Плотность пресной воды при 4° С в системе СИ равна 1000 кг/м³, а морской при 15° С — 1020 — 1030 кг/м³ в зависимости от солености. Понятие «плотность» тесно связано с понятием «удельный вес», через который в океанологии принято выражать плотность.

Удельный вес морской воды

Удельный вес морской воды — это отношение веса единицы объема морской воды при температуре t к весу единицы объема дистиллированной воды при той же температуре и нормальном атмосферном давлении.

В океанологии в качестве стандартной принята температура 17,5°С (средняя температура лабораторного помещения), к которой приводится значение удельного веса морской воды, измеренного при любой температуре.

Удельный вес морской воды зависит только от солености и выражается не системной единицей г/см³.

В океанологической практике введено понятие условного удельного веса

Удельный вес и плотность морской воды незначительно отклоняются от единицы, поэтому для сокращения записи из числа, выражающего удельный вес, вычитают единицу и переносят запятую на три знака вправо. Например, удельный вес ρ_17.5 = 1,02624 записывают как 26,24.

Под плотностью морской воды в океанологии понимают удельный вес морской воды при температуре, которую она имела в данном месте, на данной глубине (in situ), отнесенный к дистиллированной воде при температуре ее наибольшей плотности 4° С.

По той же причине малых изменений и необходимости высокой точности определений введено понятие об условной плотности

При решении некоторых гидрофизических задач вместо Ϭ_t используется условный удельный вес при 0° С (Ϭ₀)

Во многих гидродинамических расчетах вместо условной плотности удобнее пользоваться обратной ей величиной, называемой удельным объемом, т. е. объем единицы массы

Так как удельный объем всегда больше 0,9 и меньше 1,0, то по аналогии с условными удельным весом и плотностью введено понятие условного удельного объема

Океанологические таблицы

На основании лабораторных исследований Комиссии Международного совета по изучению морей (1889 г.) были установлены соотношения между содержанием хлора, соленостью, условным удельным весом и условной плотностью при температуре 0°С. Эмпирические формулы, связывающие эти величины, были использованы для расчета таблиц, опубликованных в различных международных пособиях (впервые в таблицах Кнудсена, 1901 г.) и в отечественных «Океанологических таблицах», составленных Н. Н. Зубовым. В табл. 14 приводится образец таблицы соответствия величин (из «Океанологических таблиц»).

Таблица 14

Соответствие величин Cl, S, Ϭ₀ и ρ_17.5

Сl	S‰	Ϭ0	ρ17.5
19,00	34,33	27,58	26,22
19,01	34,34	27,60	26,23
19,02	34,36	27,61	26,24
19,03	34,38	27,63	26,26

С помощью таблиц, определив ареометрированием условный удельный вес ρ17.5, можно получить значения Сl (хлора), S (солености) и Ϭ₀ (удельного веса). Определив титрованием содержание хлора, можно получить значения S‰, ρ17.5 и Ϭ0.

В «Океанологических таблицах» приводятся таблицы для прямого определения условной плотности и удельного объема по температуре и солености.

Источник: Общая гидрология, Гидрометеоиздат, Ленинград, 1973

Вас так же могут заинтересовать:

Распределение плотности на Поверхности и по глубинам в Мировом океане

Давление и сжимаемость морской воды.  Адиабатические процессы