Калькулятор расчета плотности пресной и соленой воды онлайн
Плотность воды — величина, которая определяется как отношение массы жидкости к ее объему. В зависимости от состава воды ее плотность может значительно различаться.
Морская вода
Морская вода содержит в своем составе разные минералы, в том числе магний, марганец, золото, медь и даже уран. Но не только сама вода отличается таким минерализованным составом. Морские жители — это основной источник минералов для воды. Ламинарии накапливают йод, моллюски — медь, радиолярии — стронций, асцидии — ванадий, а медузы — олово, цинк и свинец. В результате разложения подводных жителей морская вода получает минералы, которые затем накапливают новые поколения ламинарий или радиолярий. Такой дикий минеральный состав делает морскую воду непригодной для питья, ведь для выведения химических элементов из организма потребуется больше воды, чем ее выпитое количество.
Соленость
Если попробовать морскую воду на вкус, то она кажется горько-соленой.
На 1 литр морской воды приходится в среднем 25 грамм хлорида натрия, а горечь ей придают 3,8 г хлористого магния и 1,7 г сернокислого магния. В целом в морской воде содержится около 35 г различных солей, благодаря чему ее плотность всегда выше, чем у пресной. Соленость воды выражается в промилле. Фраза «соленость 16 ‰» эквивалентна записи «соленость 16 PSU» или «соленость 1,6%». Это означает, что в одном литре жидкости содержится 16 грамм солей.
Средняя соленость морских вод колеблется от 7 PSU для Балтийского моря до 40 PSU для Красного моря. Мертвое море стоит особняком, так как его соленость зашкаливает и составляет в среднем 265 PSU. Благодаря высокому содержанию солей воды Мертвого моря характеризуются плотностью на уровне 1,3 кг/м³.
Плотность
В целом литр морской воды содержит 2 столовые ложки солей. Благодаря этому плотность такой жидкости всегда больше пресной и в среднем составляет 1,025 грамм на кубический сантиметр. На плотность воды влияет не только состав, но и температура.
При охлаждении морская вода сжимается, и ее плотность увеличивается.
Изменчивая плотность воды оказывает большое влияние не только на подводную жизнь, но и на морские перевозки. При переходе кораблей из океанических вод в пресные реки или переходе из тропических вод в холодные воды Атлантики, осадка судна может изменяться до 30 см, что является большой проблемой для судов, заходящих в порт. На современных грузовых судах на корпусе выполняются отметки осадки судна, которая зависит от температуры и солености воды. При прочих равных такие отметки позволяют легко определить, насколько изменилась плотность морской воды.
Пресная вода
В отличие от морской воды, пресная в своем составе практически не имеет примесей, и содержание солей в такой жидкости не превышает 0,1%. Пресная вода занимает всего 3% от общего объема воды на планете и содержится в ледниках, айсбергах, реках, подземных водах, пресных озерах и даже облаках. В целом подавляющая часть пресной воды существует на Земле в виде льда.
Интересно, что пресные айсберги курсируют по соленому океану, и возникает вопрос, как они туда попадают? Все дело в том, что морская вода испаряется, при этом теряя все соли и преснея, и скапливается в виде облаков. После этого пресная вода выпадает в виде осадков, а снег уплотняется под собственным весом и образует ледник. Айсберги — не что иное, как отколовшиеся куски ледника. Более интересно то, что когда морская вода замерзает, а это происходит при температуре минус 2 градуса, то в ней образуются тонкие ледяные кристаллы, не содержащие соль. Если выбрать эти кристаллы из океанской воды и растопить, то можно получить чистую пресную воду.
Плотность пресной воды
Плотность пресной воды зависит только от температуры. При нуле градусов по Цельсию плотность пресного льда составляет 999,8000 кг/м3, а при 100 градусов плотность пара снижается до 958,4000 кг/м3. Это табличные значения, полученные в идеальных условиях. Для определения плотности речных или озерных вод, ученые используют стандарты IPTS-68 и ITS-90.
Шкала температур ITS-90 пришла на смену IPTS-68 в 1990 году в связи с пересчетом ключевых точек замерзания пресных вод. Плотность пресной воды по разным стандартам легко выражается одна через другую по формуле:
IPTS-68 = 1,00024 × ITS-90
Разница небольшая, но именно ITS-90 используется в современных гидрологических расчетах.
Калькулятор плотности воды
Наша программа позволяет определить плотность пресной воды в зависимости от ее температуры тремя способами:
- найти табличное значение;
- рассчитать по формуле, использующей стандарт IPTS-68;
- вычислить по формуле ITS-90.
Температуру в калькуляторе вы можете задать в Кельвинах, Цельсиях или градусах Фаренгейта.
Плотность соленой воды зависит и от температуры, и от ее солености, которая в нашем калькуляторе указывается в PSU (Practical Salinity Units), что идентично понятию промилле. Рассмотрим пример.
Вычисление плотности при помощи калькулятора
Давайте вычислим плотность питьевой дистиллированной воды при комнатной температуре 20 градусов по шкале Цельсия.
Для определения плотности требуется выбрать шкалу температуры и метод вычисления. Используем все три метода и получим:
- табличное значение — 998,2000 кг/м3;
- стандарт IPTS-68 — 997,9355 кг/м3;
- стандарт ITS-90 — 997,6699 кг/м3.
Как видите, различия минимальны, но при точных расчетах неверный выбор значения может привести к ошибкам.
Теперь подсчитаем плотность воды Красного моря, соленость которого составляет 40 PSU при температуре 30 градусов Цельсия. Введите эти данные в соответствующие ячейки и вычислите результат: 1 028,5825 кг/м3.
Заключение
Плотность воды — важный параметр, который используется в химии, физике, гидрологии и мореплавании. Используйте наш калькулятор для быстрого вычисления плотности воды в зависимости от ее температуры и солености.
Раздел недели: Плоские фигуры. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Поиск на сайте DPVA Поставщики оборудования Полезные ссылки О проекте Обратная связь Ответы на вопросы. Оглавление Таблицы DPVA.ru — Инженерный Справочник | Адрес этой страницы (вложенность) в справочнике dpva.ru: главная страница / / Техническая информация/ / Рабочие среды/ / Морская вода / / Плотность морской воды в зависимости от температуры и солености. Соленость 32, 35, 38 o/oo. Температура 0,14, 28 °C. Условная плотность морской воды σ
Поделиться:
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Если Вы не обнаружили себя в списке поставщиков, заметили ошибку, или у Вас есть дополнительные численные данные для коллег по теме, сообщите , пожалуйста. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Коды баннеров проекта DPVA.ru Консультации и техническая | Проект является некоммерческим. Информация, представленная на сайте, не является официальной и предоставлена только в целях ознакомления. Владельцы сайта www.dpva.ru не несут никакой ответственности за риски, связанные с использованием информации, полученной с этого интернет-ресурса.
Free xml sitemap generator | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Свойства, стороны, углы, признаки, периметры, равенства, подобия, хорды, секторы, площади и т.д.
Соленость 32, 35, 38 o/oo. Температура 0,14, 28 °C. Условная плотность морской воды σ
-Энергоатомиздат 1991 г. / Раздел «Физика земли» — И.А. Маслов6.3 Плотность – Введение в океанографию
Плотность относится к количеству массы на единицу объема, например, в граммах на кубический сантиметр (г/см 3 ). Плотность пресной воды составляет 1 г/см 3 при 4 o C (см. раздел 5.1), но добавление солей и других растворенных веществ увеличивает плотность поверхностной морской воды до 1,02–1,03 г/см 3 . Плотность морской воды можно увеличить, понизив ее температуру, увеличив ее или увеличив давление. Давление оказывает наименьшее влияние на плотность, поскольку вода довольно несжимаема, поэтому влияние давления не очень существенно, за исключением экстремальных глубин. Однако, если бы не небольшое сжатие воды из-за давления, уровень моря был бы примерно на 50 м выше, чем сегодня! Таким образом, температура и соленость остаются основными факторами, определяющими плотность, и из них температура оказывает наибольшее влияние (рис.
Рисунок 6.3.1 Глобальная плотность поверхности моря. В более холодных полярных регионах плотность выше, чем в более теплых тропических зонах (автор Plumbago (собственная работа) [CC BY-SA 3.0 или GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html)], через Wikimedia Commons).
Поскольку наибольшее влияние на плотность оказывает температура, профили плотности обычно являются зеркальным отображением профилей температуры (рис. 6.3.2). Плотность самая низкая на поверхности, где вода самая теплая. По мере увеличения глубины появляется область быстро увеличивающейся плотности с увеличением глубины, которая называется 9-й.0017 . Пикноклин совпадает с , так как именно резкое снижение температуры приводит к увеличению плотности. Ниже пикноклина плотность может быть довольно постоянной (как и температура) или она может продолжать немного увеличиваться к низу.
Теплая поверхностная вода вызывает уменьшение поверхностной плотности (PW).Приведенный выше профиль представляет стабильное состояние или высокую степень стратификации, когда теплый слой с низкой плотностью расположен поверх более холодного и плотного слоя. Если бы на поверхности образовалась более плотная вода, водные массы были бы неустойчивыми, и более плотная вода опустилась бы на дно, уступая место менее плотной воде на поверхности. Это вертикальное движение водных масс, основанное на плотности (определяемой температурой и соленостью), называется , что является темой раздела 9..8. Создавая стратифицированный водяной столб, и вместе создают барьер, который предотвращает смешивание более теплой и менее плотной поверхностной воды с более холодной и плотной придонной водой. Таким образом можно предотвратить выход богатой питательными веществами глубинной воды на поверхность для поддержки .
Как и в случае с температурой, существуют широтные различия в плотности. В тропиках поверхностные воды теплые и малоплотные, а от более холодных и плотных глубинных вод их отделяет ярко выраженный термоклин.
Как указывалось выше, эта стратификация препятствует попаданию воды, богатой питательными веществами, на поверхность, и в результате тропические регионы часто имеют низкую продуктивность. В высоких широтах вода равномерно холодная на всех глубинах, поэтому плотностная стратификация незначительна. Отсутствие пикноклина (или термоклина) позволяет холодным, богатым питательными веществами глубинным водам легче смешиваться с поверхностными водами, что приводит к более высокой первичной продукции в полярных регионах.
морская вода
Морская вода — вода из моря или океана. В среднем морская вода в мировом океане имеет соленость ~ 3,5%, или 35 частей на тысячу. Это означает, что в каждом 1 кг морской воды содержится примерно 35 г растворенных солей (в основном, но не полностью, ионы хлорида натрия: Na + , Cl — ). Средняя плотность морской воды на поверхности океана 1,025 г/мл; Морская вода более плотная, чем пресная вода (которая достигает максимальной плотности 1000 г/мл при температуре 4°C) из-за дополнительного веса солей и электрострикции.
[1] Температура замерзания морской воды снижается с увеличением солености и составляет около -2°C (28,4°F) при 35 частях на тысячу. [2]
Дополнительные рекомендуемые знания
Содержимое
|
Соленость
Основная статья: Соленость
Несмотря на то, что подавляющее большинство морской воды имеет соленость от 3,1% до 3,8%, морская вода не является одинаково соленой во всем мире. Там, где происходит смешивание со стоком пресной воды из устьев рек или вблизи тающих ледников, морская вода может быть значительно менее соленой. Самым соленым открытым морем является Красное море, где высокая скорость испарения, низкий уровень осадков и речного стока, а также ограниченная циркуляция приводят к образованию необычно соленой морской воды.
Плотность поверхностной морской воды колеблется примерно от 1020 до 1029 кг·м -3 , в зависимости от температуры и солености. Глубоко в океане под высоким давлением морская вода может достигать плотности 1050 кг·м -3 и выше. pH морской воды ограничен диапазоном от 7,5 до 8,4. Скорость звука в морской воде составляет около 1500 м·с -1 и зависит от температуры и давления воды.
Композиционные отличия от пресной воды
Морская вода более обогащена растворенными ионами всех типов, чем пресная вода. [3] Однако соотношения различных растворенных веществ резко различаются. Например, хотя морская вода примерно в 2,8 раза более обогащена бикарбонатом, чем речная вода, исходя из молярности, процентное содержание бикарбоната в морской воде в соотношении ко всем растворенным ионам намного ниже, чем в речной воде; ионы бикарбоната составляют 48% растворенных веществ речной воды, но только 0,41% всех ионов морской воды.
[3] [4] Подобные различия обусловлены разным временем пребывания растворенных в морской воде веществ; натрий и хлор имеют очень длительное время пребывания, в то время как кальций (жизненно важный для образования карбонатов) имеет тенденцию выпадать в осадок гораздо быстрее. [4]
Геохимические объяснения
| Компонент | Концентрация (моль/кг) |
|---|---|
| Н 2 О | 53,6 |
| Класс — | 0,546 |
| Na + | 0,469 |
| Мг 2+ | 0,0528 |
| СО 4 2- | 0,0282 |
| Са 2+ | 0,0103 |
| К + | 0,0102 |
| С Т | 0,00206 |
| Бр — | 0,000844 |
| Б Т | 0,000416 |
| Старший 2+ | 0,000091 |
| F — | 0,000068 |
Научные теории происхождения морской соли начались с сэра Эдмонда Галлея в 1715 году, который предположил, что соль и другие полезные ископаемые переносятся в море реками, будучи вымытыми из-под земли дождевыми стоками.
Достигнув океана, эти соли будут сохранены и сконцентрированы, поскольку процесс испарения (см. Гидрологический цикл) удаляет воду. Галлей отметил, что из небольшого числа озер в мире, не имеющих выхода к океану (например, Мертвое море и Каспийское море, см. Эндорейский бассейн), большинство из них имеют высокое содержание соли. Галлей назвал этот процесс «континентальным выветриванием».
Теория Галлея частично верна. Кроме того, натрий был выщелочен со дна океана, когда океаны только сформировались. Присутствие другого доминирующего иона соли, хлорида, является результатом «выделения» хлорида (в виде соляной кислоты) с другими газами из недр Земли через вулканы и гидротермальные источники. Ионы натрия и хлора впоследствии стали наиболее распространенными составляющими морской соли.
Соленость океана была стабильной в течение миллиардов лет, скорее всего, как следствие химической/тектонической системы, которая удаляет столько соли, сколько откладывается; например, поглотители натрия и хлоридов включают эвапоритовые отложения, захоронение поровой воды и реакции с базальтами морского дна [6] С момента создания океана натрий больше не выщелачивается со дна океана, а вместо этого захватывается осадочными слоями, покрывающими дно океана.
Одна из теорий состоит в том, что тектоника плит приводит к тому, что соль вытесняется под континентальные массивы суши, где она снова медленно вымывается на поверхность.
Питьевая
| Фактическая достоверность этой статьи оспаривается. |
Даже на корабле или острове посреди океана может возникнуть «нехватка воды», то есть нехватка пресной воды. Это хорошо описано строкой из книги Сэмюэля Тейлора Кольриджа «9».0072 Иней древнего мореплавателя :
- «Вода, вода везде
- Ни капли для питья.»
Морская вода может быть превращена в питьевую (питьевую) воду с помощью одного из нескольких процессов опреснения или путем разбавления ее пресной водой для снижения солености. Почти все крупные океанские суда производят пресную воду из морской воды с помощью вакуумных испарителей, мгновенных испарителей или с помощью обратного осмоса.
Иначе морскую воду нельзя пить из-за высокого содержания солей.
В долгосрочной перспективе для выведения соли (через экскрецию с мочой) необходимо израсходовать больше воды, чем количество воды, полученное при употреблении самой морской воды. [7]
Влияние потребления морской воды изучалось в лабораторных условиях на крысах. (Эцион и Ягил; Метаболические эффекты у крыс, потребляющих морскую воду в возрастающих концентрациях. Comp Biochem Physiol A. 1987; 86(1):49-55.) [1]
Питьевая морская вода
| Фактическая достоверность этой статьи оспаривается. |
Случайное употребление небольшого количества морской воды не представляет опасности. Однако некоторые люди цепляются за стойкое и неверное убеждение, что люди могут выжить в море, если будут пить только морскую воду. Это заблуждение, вероятно, возникло из-за сомнительных сообщений, в которых утверждалось, что французский врач Ален Бомбард пережил пересечение океана, используя только морскую воду и другие продукты, добытые в океане.