Osnovna fizika i kemijska svojstva vode

Osnovna fizika i kemijska svojstva vodeKopno i vodene povrine neravnomjerno su rasporeene na Zemlji:na severnoj hemisferi je 100 miliona km2 ili 39,3 % kopna i 155 miliona km2 ili 60,7 % vodena junoj hemisferi je samo 49 miliona km2 ili 19,1 % kopna i 206 miliona km2 ili 80,9 % vodene povrineUniverzalna svojstva vode-voda se sastoji od 88, 8% kisika i 11, 2 % vodika-u jednom litru prosjeno je rastvoreno 3, 5 % soliMolekula vode je nesimetrinaPri zagrijavanju slatke vode od 0 C do 4 C porast gustoe vodeKod veine materijala pad temp.gustoa se poveava, a obujamsmanjiva, a kod vode je obratno.Temperatura kljuanja bih trebala iznosit od -100-150 c vodik -235 c a kisik -180 c

Voda je najgua pri 4C i pri toj temperaturi gustoa iznosi 1g/cm3Visoka vrijednost topline isparavanja= visoko vrelite (temp?)Niska vrijednost topline taljenja= nisko taliteVeliki toplinski kapacitet (prijenos topline u sustavima grijanja)Niska toplinska provodljivost (dobra izolacija)

Kemijski sastav morske vodeMorska voda gorkasto slatkastog okusaSadraj tvrdih mineralnih materija u izraenih u gramima po litri naziva se slanost ili salinitetMorska voda kloridi 88, 7%, sulfati 10, 8% i karbonati 0, 5%Specifinost slanoe stalan meusobni odnos pojedinih soliVie metoda odreivanja slanoe metodom titranja, metodom elektroprovodljivosti, kemijske analize, aerometririanja,

-Izohaline linije koje povezuju mjesta iste slanosti.-Ukupna koliina soli u moru je 5,5 trilijuna tona.-Ako bi more isparilo sloj soli debeo 45 m bi prekrivao cijelu Zemlju.-Meu kemijskim elementima prevladavaju klor (55%) i natrij (31%).-Prosjena slanoa svjetskog mora je 35 0/00.Slanost je razliita s obzirom na horizontalni i vertikalni profil, najvea je u suptropskom pojasu kao posljedica vee isparavanja, manje koliine oborina i slabijeg dotoka vode s kopna, dok je najmanja slanost u podrujima viih g.. kao posljedica manjeg isparavanja i vee koliine dotjecanja slatke vode s kopna.

8Atlanski ocean 35,4 0/00 sj. 35, 8 ju. 35, 0/00-Tihi ocean 34,9 0/00 sj. 34,6 ju. 35,1 0/00-Indijski ocean 34,8 0/00 sj. 35,0 ju. 34, 7 0/00-Crveno more 42 37 0/00

-Sredozemno more (s Jadranskim morem) 38 39 0/00

-Sjeverno ledeno more 29 32 0/00 (a u priobalnim dijelovima ak i 0 0/00)

-Baltiko more 2 7 0/00

1. Slanoa je velika u suptropskoj zoni pasatnih vjetrova, gdje veliina isparavanja premauje koliinu padalina2. Slanoa je osjetno smanjena u ekvatorijalnim krajevima jer je tamo koliina padalina vea od isparavanja3. Slanoa se smanjuje u umjerenim geografskim irinama, subpolarnim i polarnim morima zbog manjeg ispravanja ivee prisutnosti leda4. Slanoa je openito razmjerna veliini isparavanja dok je u obrnutom odnosu s koliinom padalina i dotokom slatke vode5. Morske struje znatnije utjeu na raspodjelu slanoe-Slanost vode s obzirom na dubinu se mijenja, te se mogu izdvojiti slijedei pojasevi:

-Ekvatorijalno podruje poveava se do dubine od 100 m ,a zatim opada da bi postala stalna na dubini 1000 1500 m

-Suptropski pojas smanjuje se do dubine od 1000 m-Umjereni pojas najmanja slanost na dubini 600 1000 m

-Subpolarni pojas razina od 33 do 35 0/00 do dubine od 1500 m

-Polarna podruja do dubine od 200 m

Sloj brzog mijenjanja saliniteta s dubinom 300-1000 metara;

Prosjeno godinje isparavanje

Geografski faktori promjene saliniteta vodeUvjetovani su isparavanjem, padalinama, vertikalnim mijeanjem i horizontalnim mijeanjemIsparavanjem isprava samo ista voda poveavanje salinitetaPrikazivanje vertikalne promjene saliniteta vri se halobatinim izolinijamato je povrinska slanost vea time ona raste i s dubinom

Porijeklo slanoe u moru objanjava se dvjema hipotezama:-iskonsko svojstvo u doba izdvajanja Zemlje kao zasebnog planeta- tekua voda s kopna zajedno s parama plinovima i drugim rastaljenim tvarima iz Zemljinog plata odredila sastavS kopna povrinskim vodamaIz unutranjosti zemlje procesom degazacije plataIz atmosfere padalinama Od krutih tvari s dna Svjetskog oceana

Plinovi u morskoj vodiPlinovi u moru potjeu iz atmosfere, tekuica, podmorskih vulkanskih erupcija...Najvanij plinovi su: kisik , duik, ugljik dioksid (ugljina kiselina) i argon.Odnos kisika prema duiku u atmosferi je 1:4, dok je u otopini mora oko 1:2, a ugljik- dioksida je vei 30 50 putaSlanija i toplija mora manje rastvorljivog kisikaSadraj kisika se mijenja tijekom godine to je posljedica promjene temperaturePoveava se sadraj kisika od polova prema ekvatoru

Temperatura moraNajvanije fiziko svojstvo mora.-Najvea koliina toplinske energije potjee od Sunca (svi ostali izvori su neznatni).-Bilanca topline razmjena topline s okolicom.-Sjeverna hemisfera 19,2 0C-Juna hemisfera 16,0 0C-Hidrotermiki ekvator odstupa od geografskog i protee se od 10 N g. do 8 S g..-Prosjena temperatura svjetskog mora je 3,8 0C, a na povrini 17,5 0C.-Tihi ocean 19,1 0C-Indijski 17,1 0C-Atlantski ocean 16,9 0C

Ekvatorijalno podruje kolebanje temperature oko 1 0C, umjereno podruje oko 10 0C, polarno oko 3 0C.-Prijenos topline s povrine u dubinu odvija se konvekcijom, kondukcijom i apsorpcijom suneva zraenja u povrinskom dijelu.-Dnevna kolebanja do dubine od 25 30 m (izuzetno do 50 m)-Godinja kolebanja do dubine od 300 400 m-Sloj skoka prijelazno podruje u kojem su veliki gradijenti temperature, slanoe, gustoe i drugih svojstava.-Umjerene g. . oceani imaju dva (termodinamika) sloja s jakim promjenama.-Topli na povrini-Hladni u dubokim dijelovima-Termoklina prijelazni sloj na dubini od 12 17 0C na dubini od 300 500 m i drugi na dubini 700 1500 m gdje temperatura opada 4 - 5 0C.

Atmosferski kruenje vika topline s niskih geografskih irina-Izotermija (homotermija) pojava u odvojenim morima da je raspodjela temperature jednolika u stupcu ispod dna praga (Sredozemno more 12,7 0C).-400 500 m 10 12 0C-1000 m 4 7 0C-2000 m 2,5 0C-3000 m 1 2 0C-Polarna mora: na povrini (mala slanost) temperatura 0 do 1,8 0C, na dubini od 200 m 0,5 do 2 0C, a na 800 m 0 0C, a na dnu 1 do 2 0C.- povrine mora imaju amplitudu manju od 5 0C.

Tlak stlaivanje irenje zvuka i gustoa mora U meusobnoj su ovisnosti.TLAK-Tlak u moru se poveava za 1 bar svakih 10 m.-Stlaivanje - s poveanjem tlaka more se zgunjava.-U sluaju oslobaanja razina bi se podigla za 30 m.ZVUK -Brzina zvuka u moru se poveava s temperaturom, slanou i tlakom varira od 1400 do 1500 m/s.-Na poveanje brzine zvuka vie utjeu kolebanja temperature nego slanoa, dok je utjecaj tlaka malen na dubini od 100 m, ali je znatno vei na dubini od 1000 m.-Pri t= 10 0C i S 35 0/00 poveava se brzina zvuka: na 100 m za 1,8 m/s, na 1000 m za18,1 m/s, a na 3,500 m za 62,7 m/s-Za izraunavanje irenja brzine zvuka u moru koriste se posebne tablice u kojima je odreena kvantitativna veliina meuovisnosti temperature, slanoe i tlaka

GUSTOA

-U stalnoj ovisnosti o temperaturi, slanoi i tlaku.-770 puta vea od gustoe zraka.-Otvorena mora vee znaenje temperature, a u obalnom podruju slanoe i tlaka.-Najvea gustoa morske vode (35 0/00) je pri temperaturi od 3,6 0C.-Gustoa mora je zbog otopljenih soli vea od gustoe slatke vode.-Gustoa mora poveava se od ekvatora prema polovima.-Kao posljedica toga more iz polarnih krajeva dubinski se pomie prema ekvatoru, dok rjei dijelovi mora iz ekvatora se povrinski struje prema polovima.

Gustoa mora i dubina:

Ekvatorijalna podruja: gustoa je mala u povrju koje je oslaeno (tekuice) i naglo opada do 200 m, dok (od 200 m) prema dubini od 1500 m opada sporije. Za dublje dijelove je karakteristina ravnotea gustoe.-Umjerena podruja: tijekom kasne jeseni se povrina mora ohladi, to uvjetuje konvekcijsko strujanje mora. To rezultira izmjenom tvari u oceanu, prozraivanjem mora i obnavljanje hranjivih soli iz dubljih dijelova u povrinske slojeve mora.

OSVJETLJENJE PROZIRNOST I BOJA

-Optike su znaajke u okviru fizikih svojstava mora.-Osvjetljenje ovisi o visini Sunca, koliini reflektirane energije i stanju povrine mora.-Refleksija odbijanje svjetla od mora-Refrakcija lom svjetla na prijelazu iz atmosfere u hidrosferu-Difuzija rasprivanje svjetla od razliitih estica-Apsorpcija upijanje svjetla-Ekstrikcija slabljenje svjetlosti zbog apsorpcije i difuzije.-Preko 50 % svjetlosti more apsorbira u prvom metru dubine, dok do 20 m dopre 5 10%, a do 100 m samo 1%.

PROZIRNOST

-Ovisi o osvjetljenju, koeficijentu ekstrikcije, ivotu u moru (plankton) primjesama organskog i anorganskog porijekla, vremenskim promjenama (tmurno vedro)Osvjetljenje mora ovisi o visini Sunca, koliini reflektirane energije i o stanju povrine mora.-Apsorbirane svjetlosne zrake prelaze u toplinsku i kemijsku energiju. Kemijska energija je vana jer omoguava proces fotosintetike asimilacije fitoplanktona (znaajan za ivot u moru).-Relativna prozirnost vidljivost Sekijeve (Sechi) ploe (bijeli kolut promjera 30 cm)-Sargako more 66,5 m-Sredozemno more 60 m, Jadran - 56 m

BOJA MORA

-Ovisi o intenzitetu upijanja i rasipanja svjetlosnih zraka, dubini i okoliu.to je more siromanije planktonom i drugim primjesama to mu je boja vie odraz trenutana vremena i boje neba:-tijekom jutra more se na obzorju stapa s temeljnom bojom neba-za vedrina boja na povrini odraava se u irokom rasponu modrozelenkastih nijansi-za bure je more tamnomodro (ultramarin)-za vrijeme zalaza poprima svijetlocrvenkastu grimiznu boju-Modra boja znak slabog ivota u moru-Forel-Uleova ljestvica (na osnovu Sekijeva koluta), na temelju prozirnosti odreuje se boja u 13 kombinacija i 21 razredu.

Led u moruNalazi se na prijelaznom sloju izmeu hidrosfere i atmosferePrema porijeklu razlikuje se1. led kosi je nastao u moru morski led2. led koji je dospio tekuicama u more-rijeni led3. led u moru koji potjee od ledenjaka s kopnaRaspon temperature na kojoj se smrzava more je -1,7 do -2, c

Kad led ne bi plutao da na Zemlji moda ne bi bilo ivota. Kad bi se led formirao kao ledeno morsko dno, cijeli bi se oceani zaledili. Ne bi postojali onakvi kakve ih mi danas poznajemo.Kad bi se sva zapremina leda na Zemlji pretvorila u vodu, razina mora povisila bi se za 78,9 m!