Ջրի անոմալիա

Ջրային անոմալիաների հասկացումը

Յուրաքանչյուր մարմին ընդարձակվում է (ծավալը մեծանում է), երբ մարմնի ջերմաստիճանը բարձրանում է, և կծկվում (ծավալը փոքրանում է), երբ մարմնի ջերմաստիճանը իջնում ​​է։ Ջուրը նույնպես ընդարձակվում է, երբ ջերմաստիճանը բարձրանում է, և կծկվում է, երբ ջերմաստիճանը իջնում ​​է, բայց ոչ 0 ^° C – 4 ^{° C ջերմաստիճաններում։ 0 °} C և 4 ^° C ջերմաստիճանների միջև ջրի ծավալը փոքրանում է (ջուրը կծկվում է) ջերմաստիճանի բարձրացմանը զուգընթաց։ Եթե ջուրը տաքացնում ենք 0 ^° C ջերմաստիճանում , որքան տաք է ջուրը, այնքան ջրի ծավալը փոքրանում է։ Կծկման գործընթացը դադարում է, երբ ջուրը հասնում է 4 ^° C ջերմաստիճանի։ 4 ^° C-ից բարձր ջրի ծավալը մեծանում է (ջուրը ընդարձակվում է) ջերմաստիճանի բարձրացմանը զուգընթաց։ Հակառակը, ջուրը ընդարձակվում է (ջրի ծավալը մեծանում է), երբ ջերմաստիճանը իջնում ​​է 4 ^° C-ից մինչև 0 ^° C։ Ջրի այս տարօրինակությունը հայտնի է որպես ջրի անոմալիա ։

Օրինակ, մենք սառցախցիկում լցնում ենք 30 ^° C ջերմաստիճանի ջուր ։ Երբ այն սառցախցիկում է , ջրի ջերմաստիճանը նվազում է։ Երբ ջրի ջերմաստիճանը նվազում է, ջրի ծավալը նույնպես նվազում է (ջուրը կծկվում է)։ Երբ այն հասնում է 4 ^° C ջերմաստիճանի, ջուրը սկսում է ընդարձակվել (ջրի ծավալը մեծանում է)։ Ջրի ընդարձակումը դադարում է, երբ ջերմաստիճանը հասնում է 0 ^° C-ի։ Սա տարբերվում է այլ մարմիններից, որոնք շարունակում են կծկվել (մարմնի ծավալը նվազում է), երբ մարմնի ջերմաստիճանը իջնում ​​է մինչև 0 ^° C։

Երբ օբյեկտը կծկվում է (առարկայի ծավալը փոքրանում է), խտություն կամ մարմնի խտությունը մեծանում է։ Հակառակը, երբ մարմինը ընդարձակվում է (մարմնի ծավալը մեծանում է), մարմնի խտությունը կամ զանգվածը նվազում է։ Խտության բանաձևը = զանգված / ծավալ։ Մարմնի զանգվածը միշտ մնում է անփոփոխ։ Միևնույն ժամանակ, դրա ծավալը կարող է փոխվել՝ կախված ջերմաստիճանից։ Ջուրը կծկվում է (ջրի ծավալը նվազում է) միայն մինչև 4°C ջերմաստիճան։ ^oՀետևաբար, ջուրն ունի ամենամեծ խտությունը 4°C ջերմաստիճանում։ ^oC.

Նայեք ստորև բերված գրաֆիկին։ Այս գրաֆիկը ցույց է տալիս ջրի ծավալի և ջերմաստիճանի միջև եղած կապը։

Ջրային անոմալիաների առավելությունները

Ջրային անոմալիաների օգուտները առավել զգացվում են ձմեռային տարածքներում: Երբ ձմեռ է գալիս, օդի ջերմաստիճանը նվազում է: Ջրի մակերեսը շփվում է օդի հետ, ինչի հետևանքով գետերի կամ լճերի մակերեսին ջրի ջերմաստիճանը նվազում է: Ջրի ջերմաստիճանի նվազմանը զուգընթաց ջրի ծավալը նույնպես նվազում է: Ջրի ծավալի նվազմանը զուգընթաց ջրի խտությունը մեծանում է: Մակերևույթին ջուրն ավելի բարձր խտություն ունի, քան ներքևում գտնվող ջուրը: Քանի որ այն ավելի բարձր խտություն ունի, մակերեսին գտնվող ջուրը խորտակվում է (սուզվում): Ներքևում գտնվող ջուրն ավելի բարձր խտություն ունի, ուստի այն լողում է (լողում է): Այս գործընթացը տեղի է ունենում մինչև ջրի ջերմաստիճանը հասնի 4 ^° C-ի: Հիշե՛ք, ջուրը կծկվում է (նվազեցնում է ծավալը) միայն մինչև 4 ^° C: Հետևաբար, ջուրն իր ամենաբարձր խտությունն ունի 4 ^° C- ում:

Երբ գետի կամ լճի մակերևույթի ջրի ջերմաստիճանը իջնում ​​է 4 ^° C-ից ցածր, մակերևույթի վրա գտնվող ջուրը ընդարձակվում է (ջրի ծավալը մեծանում է): Քանի որ ջրի ծավալը մեծանում է, ջրի խտությունը նվազում է: Մակերևույթի վրա գտնվող ջրի խտությունը ցածր է ներքևի ջրի խտությունից, ուստի մակերևույթի վրա գտնվող ջուրը չի կարող ներքև շարժվել: Մակերևույթի վրա գտնվող ջուրը մնում է վերևում և առաջինը սառչում է, երբ ջրի ջերմաստիճանը իջնում ​​է մինչև 0 ^° C: Քանի որ այն շփվում է մակերեսի վրա գտնվող ջրի հետ, ներքևի մակերեսին մոտ գտնվող ջուրը նույնպես սկսում է սառչել, երբ ջրի ջերմաստիճանը իջնում ​​է մինչև 0 ^° C: Եվ այսպես շարունակ: Այսպիսով, սառեցման գործընթացը սկսվում է մակերեսի վրա գտնվող ջրից: Լճի կամ գետի հատակի ջուրը սովորաբար չի սառչում, քանի որ օդի ջերմաստիճանը շատ ցուրտ չէ: Քանի որ հատակի ջուրը չի ստանում իր բաժին սառցե խորանարդները, լճի կամ գետի հատակում գտնվող ձկները և այլ կենդանի էակները մնում են կենդանի ձմռանը:

Հղումներ