3. Теплові властивості води.

В порівнянні з іншими рідинами питома теплота плавлення льоду і питома теплота пароутворення води аномально високі.

Питома теплота плавлення льоду L_л =333 333 (Дж/кг). Стільки ж теплоти виділяється при замерзанні (кристалізації) води.

Питома теплота пароутворення L_пар залежить від температури:

L_пар = 2,5·10⁶ - 2,4·10³ T ⁰C (Дж/т) (1.4)

Для нагрівання води поза точками фазових переходів необхідно затратити велику кількість тепла, бо питома пеплоємність води (С_р) також "аномально" висока в порівнянні з теплоємністю інших рідин і твердих речовин: С_р =4190 (Дж/кг ⁰С).

Дуже високі питома теплота плавлення (замерзання) і випаровування (конденсації), а також велика теплоємність води мають величезний вплив на теплові процеси не тільки в водних об’єктах, але й на всій планеті.

4. Поверхневий натяг та змочування.

Поверхневий натяг у води дуже високий. З рідин в природних умовах тільки ртуть має більший поверхневий натяг. Коефіцієнт поверхневого натягу води ψ дещо зменшується з ростом температури і становить 7,55·10^-2 Н/м при 0 ⁰C та 5,71·10^-2 Н/м при 100 ⁰С, впливає на нього також і забруднення вод.

Завдяки високому поверхневому натягу дощові каплі дуже пружні і мають значну руйнуючу здатність. Це збільшує інтенсивність процесів водної ерозії грунтів.

Проте велике значення ψ та хороша здатність до змочування має й позитивне екологічне значення: вода піднімається по порах ґрунту та рослинних капілярах на значну висоту.

Велике значення поверхневого натягу в процесах утворення хвиль на поверхні води.

* * *

ЗАВДАННЯ

В розрахунковій частині роботи на основі індивідуального завдання розв'язуються задачі такого ж типу, що і приведені в даних методичних вказівках. озрахунки здійснюються в одиницях системи SI та в деяких позасистемних одиницях. При цьому користуються таблицями 1.2, 1.3, і 1.4.

Типи задач до роботи N 1

1. В якому агрегатному стані перебуватиме прісна вода в таких умовах:

а) Р=750 мм.рт.ст., t=95 ⁰C;

б) P=0,6 aтм., t=190,4 ⁰F;

в) Р=9 10⁵ Па, t=33,8 ⁰F;

2. Чи замерзне вода при атмосферному тиску, якщо:

а) її солоність S=32,9‰, a t = -1,2 ⁰C;

б) S=17,3‰, a t = 32,9 ⁰F.

3. 4 американські галони антифризу (ρ = 0,76 кг/дм³) змішали з 3,5 англійськими галонами дистильованої води. Яка густина і питома вага суміші в одиницях системи SI?

4.Морська вода має найбільшу густину при t = 1,8 ⁰C. Яка її солоність?

5.В ставок об'ємом 20 000 м³ стекло і рівномірно розчинилося 52 000 барелів ропи, густина якої 1,04 т/м³ і солоність 121‰. Чи буде при температурі повітря –3 ⁰С вода в придонних шарах ставка тепліша, ніж на поверхні?

6. Визначити кількість тепла (Дж), необхідну для плавлення 175 фунтів льоду при 0⁰ С, нагрівання води до 30 ⁰С і випаровування її при цій температурі.

Таблиця 1.2

Лінійні одиниці

	санти метр, см	метр, м	кілометр, км	дюйм, in	фут, ft	ярд, yd	миля, mi
1 см	1	0,01	10-5	0,3937	0,0328	0,0109	6,21 10-6
1 м	100	1	0,001	39,37	3,281	1,094	6,21 10-4
1 км	105	1000	1	39 370	3281	1093,6	0,621
1 in	2,54	0,0254	2,54 10-5	1	0,0833	0,0278	1,58 10-5
1 ft	30,48	0,3048	3,05 10-4	12	1	0,333	1,89 10-4
1 yd	91,44	0,9144	9,14 10-4	36	3	1	5,68 10-4
1 mi	1,61 10-5	1,61 103	1,6093	63,360	5280	1760	1

Таблиця 1.3

Одиниці площі

	м2	км2	гектар	in2	ft2	yd2	mi2	акр ас
м2	1	10-6	10-4	1550	10,76	1,196	3,86 10-7	2,47 10-4
км2	106	1	100	1,55 109	1,08 107	1,2 105	0,3861	247,1
га	104	0,01	1	1,55 107	1,08 105	1,2 104	3,861 10-3	2,471
in2	6,4 10-4	6,4 10-10	6,4 10-8	1	6,9 10-3	7,7 10-4	2,49 10-10	1,57 10-7
ft2	0,0929	9,3 10-3	9,3 10-6	144	1	0,111	3,587 10-8	2,3 10-5
yd2	0,8361	8,4 10-7	8,4 10-5	1296	9	1	3,23 10-7	2,1 10-4
mi2	2,6 106	2,59	259	4,01 109	2,79 107	3,1 106	1	640
ac	4047	4,1 10-3	0,4047	6,27 106	43 560	4 840	1,56 10-3	1

Таблиця 1.4

Одиниці об'єму

	мілі літр мл	літр л	м3	in3	ft3	галон америк. gal	акро-фут	барель bar
мл	1	0,001	10-6	0,06102	3,5 10-5	2,6 104	8,1 10-10	8,5 10-6
л	103	1	0,001	61,02	0,0353	0,264	8,1 10-7	8,5 10-3
м3	106	1000	1	61 023	35,31	264,17	8,1 10-4	8,54
in3	16,39	1,6 10-2	1,6 10-5	1	5,8 10-4	4,3 10-3	1,2 10-3	1,9 10-6
ft3	28,32	28,317	0,02832	1728	1	7,48	2,3 10-5	3,3 10-3
gal	3785,4	3,785	3,8 10-3	231	0,134	1	3,1 10-6	3,2 10-2
ac-ft	1,2 109	1,2 106	1233,5	75,3 106	43 560	3,26 105	1	1,05 104
barr	1,2 105	117	0,117	7139,7	4,13	30,91	9,5 10-5	0 1

Один англійський галон містить 4,546 л

1⁰F = 1,8⁰С + 32

Один фунт дорівнює 0,454 кг

Робота 2.