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海水热性质

admin2020-05-21 02:47:04156人围观

  包罗海水的热容、比热容、绝热温度梯度、位温、热胀系数、压缩率、热导率、蒸发潜热等,它们都是海水的固有性质,是温度、盐度、压力和密度(或体积)的函数。海水的热性质和纯水有很大年夜的差异,而且在分歧的海域和分歧深度处的海水,热性质也能够大年夜不相反。海水的热性质,都可经过试验方法加以测定,但也能够经过热力学关系或统计学的方法加以计算。

  热容和比热容  任一物体在温度降低 1°C时所接收的热量,称为该物体的热容。它可定义为式中Q是温度降低ΔT时物体所接收的热量。 单位质量物体的热容称为比热容〔焦/(公斤·开)〕。因此,热容和物体的质量成正比,比热容则只和物体的性质有关。海水的比热容通俗可分为定压定盐比热容(cp)和定容定盐比热容(cv)两种。在陆地学中经常使用的是cp。纯水和低盐水的比热容随温度的降低而增加,但高盐度的海水的比热容却随温度的降低而增大年夜,这是海水热性质的掉常性。海水的另外一特点是热容很大年夜,约为空气热容的3120倍。

  绝热温度梯度和位温  当流体遭到压缩时,假设和外界没有热量交换,则外力对流体所作的功,将使流体的温度降低。反之,当流体收缩时,假设和外界无热量交换,则流体自身肯定消耗能量,而使温度降低。这类变更称为绝热变更。在陆地中,若盐度不变,海水的温度在绝热过程当中随压力的变更,称为绝热温度梯度,即个中下标s表现定盐过程,η表现绝热过程。海水质点由压力p处绝热移动到大年夜气压为pa(海面)地方具有的温度称为位温(θ),此时海水的密度称为位密(ρ*)。设在某深度处海水确当场温度为T,绝热收缩抵达海面时温度降低值为ΔT,则海水的位温为

  θ=T-ΔT

  ΔT值随海水温度和地点深度(或压力)的添加而加大年夜,在压力P1至P2之间, ΔT在陆地中的变更介于 0~1.5°C之间。若海水温度散布和绝热散布的状况一样,则ΔT为零。依据实测资料,在大年夜洋深处,海水温度的垂直散布接近于绝热散布。

  体胀系数和压缩率  不管纯水或海水,都和其他物质一样有热胀冷缩现象。纯水在0°C时结冰,在4°C时密度十分;但海水的冰点和十分密度的温度,都随盐度的增大年夜而降低。在水温高于十分密度时的温度条件下,海水的接收热量除添加其自身的内能外,还爆发收缩而对外力作功。海水受压缩时,如不时输入或输入热量保持海水温度不变,则称为等温收缩或等温压缩。反之,当海水收缩或受压时,如没有热量输入或输入,温度将不时降低或上升,则称为绝热收缩或绝热压缩。在定压定盐条件下,单位体积海水在温度降低 1°C时的体积增量,称为体胀系数ɑV,即式中V为海水的体积。单位体积的海水在压力添加1帕时,其体积的减大年夜批称为压缩率(每帕),个中,等温压缩率为绝热压缩率为海水的体胀系数随温度、盐度和压力的添加而增大年夜,但其压缩率则随温度、盐度和压力的添加而减小。