1.[熟悉]:水分子結(jié)構(gòu)的特殊性;水的溶解性、密度變化異?,F(xiàn)象
水分子是由一個氧原子和兩個氫原子組成的。假如兩個氫原子和氧原子簡單地結(jié)合在一起,那么,正、負(fù)電荷的極性可恰好抵消。水分子的結(jié)構(gòu)卻呈不對稱結(jié)構(gòu),正、負(fù)極性不能相互抵消,所以水分子是極性分子。各水分子之間因極性又互相結(jié)合,形成比較復(fù)雜的水分子,但水的化學(xué)性質(zhì)并未改變,這種現(xiàn)象稱為水分子的締合。締合分子與溫度有關(guān),溫度升高時(shí)促使締合分子離解,溫度降低時(shí)有利于分子締合,從而導(dǎo)致水與其它液體或其它氧族元素的氫化物相比,在性質(zhì)上產(chǎn)生異常。
水是一種很好的溶劑,溶解能力很強(qiáng)。其原因是水分子有很強(qiáng)的極性,容易吸引溶質(zhì)表面的分子或離子,使其脫離溶質(zhì)的表面進(jìn)入水中,海水正是水溶解了許多物質(zhì)的一種復(fù)雜溶液,所以其性質(zhì)與純水有差異。
“熱脹冷縮”是一般物質(zhì)的性質(zhì)。純水在大氣壓力下,溫度4℃時(shí)密度,等于1000kg·m3;在4℃以上時(shí),密度隨溫度的降低而增大,但在4℃以下時(shí)卻隨溫度的降低而減小,即所謂“反常膨脹”。水結(jié)冰時(shí)體積增大,密度減小,可達(dá)916.7 kg·m3,所以冰總是浮在水面上。
2.[掌握]:絕對鹽度定義:
絕對鹽度是指海水中溶解物質(zhì)質(zhì)量與海水質(zhì)量的比值。
[熟悉]:標(biāo)準(zhǔn)海水的定義:
用AgNO3滴定法測定海水的氯度時(shí),需要知道AgNO3的濃度,國際上統(tǒng)一使用一種其氯度值精確為19.374‰的大洋水作為標(biāo)準(zhǔn),稱為標(biāo)準(zhǔn)海水。其鹽度值對應(yīng)為35.000‰。
3.[了解]:海水熱容、熱膨脹、蒸發(fā)、壓縮性等的熱力學(xué)定義;海水溫度相對大氣溫度變化緩慢、海水不遵循熱脹冷縮規(guī)律等特性
海水溫度升高1K(或1℃)時(shí)所吸收的熱量稱為熱容。在海水溫度高于密度溫度時(shí),若再吸收熱量,除增加其內(nèi)能使溫度升高外,還會發(fā)生體積膨脹,其相對變化率稱為海水的熱膨脹系數(shù)。單位體積的海水,當(dāng)壓力增加1Pa時(shí),其體積的負(fù)增量稱為壓縮系數(shù)。
使單位質(zhì)量海水化為同溫度的蒸汽所需的熱量,稱為海水的比蒸發(fā)潛熱,
也正因?yàn)楹K谋葻崛葸h(yuǎn)大于大氣的比熱容,因此海水的溫度變化緩慢,而大氣的溫度則變化劇烈。在大氣壓力下,低溫、低鹽海水的熱膨脹系數(shù)為負(fù)值,說明當(dāng)溫度升高時(shí)海水收縮。
4.[熟悉]:海水的鹽度對海水冰點(diǎn)溫度、密度對應(yīng)的溫度的影響
海水的沸點(diǎn)和冰點(diǎn)與鹽度有關(guān),即隨著鹽度的增大,沸點(diǎn)升高而冰點(diǎn)下降。含有鹽分的海水,其冰點(diǎn)和密度溫度都隨鹽度的增加而降低,但降低的數(shù)值不同。
5.[掌握]:海水密度定義
單位體積海水的質(zhì)量定義為海水的密度
[熟悉]:密度與海水溫度、鹽度和壓力的關(guān)系
海水密度是鹽度、溫度和壓力的函數(shù),因此,海洋學(xué)中常用ρ(S,t,p)。海水的密度與溫度、鹽度和壓力的關(guān)系比較復(fù)雜。一般來說,海水因溫度升高體積膨脹,并隨溫度升高而密度減小,一般情況下,熱膨脹系數(shù)為正值,所以海水密度隨溫度升高而減小;但當(dāng)溫度低于某一數(shù)值時(shí),熱膨脹系數(shù)為負(fù)值,這時(shí),海水密度隨溫度升高而增大。這一溫度便是海水密度時(shí)的溫度,這時(shí)的密度,叫條件密度,它不是常數(shù),而是鹽度的函數(shù)。海水密度與鹽度的關(guān)系是近似線性關(guān)系,當(dāng)鹽度增加時(shí),海水密度增大。海水密度隨壓力的增加而增大。
6.[熟悉]:海水狀態(tài)方程的定義
海水狀態(tài)方程是海水狀態(tài)參數(shù)溫度、鹽度、壓力與密度或比容之間相互關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式(因此有人稱之為p-V-t關(guān)系)