Закат, Океан, Лодка, Человек, Море, Вода, Небо
Изображение Johannes Plenio с сайта Pixabay

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

(13)

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 ρ17.5 = 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

(19)

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

(20)

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

(21)

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

(22)
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 ρ17.5

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