Tekućina s najvećim koeficijentom toplinskog širenja. Koeficijent toplinske ekspanzije

Početna > Zakon

Pri rješavanju praktičnih problema ne uzima se u obzir vlačna čvrstoća tekućine. Temperaturno širenje kapajućih tekućina karakterizira koeficijent toplinskog širenja β t, izražavajući relativno povećanje volumena tekućine s porastom temperature za 1 stupanj, tj.:

Gdje W - početni volumen tekućine; Δ W - promjena ovog volumena s povećanjem temperature za iznos ΔT . Koeficijent toplinskog širenja kapajućih tekućina, kao što se može vidjeti iz tablice. 5 je beznačajno.

Tablica 5

Koeficijent toplinske ekspanzije vode
Tlak Pa∙10 4	Na temperaturi, °S

Dakle, za vodu kada se temperatura mijenja od 10 do 20 ° C i pri pritisku od 10 5 Pa β t=0,00015 1/deg. Uz značajne temperaturne razlike, utjecaj temperature na specifičnu težinu u nekim slučajevima mora se uzeti u obzir. Gustoća i specifična težina kapajućih tekućina, kao što slijedi iz prethodnih razmatranja, malo se mijenjaju s promjenama tlaka i temperature. Možemo približno pretpostaviti da gustoća ne ovisi o tlaku i da je određena samo temperaturom. Iz izraza (9) i (1) može se pronaći približan odnos za izračunavanje promjene gustoće kapljujućih tekućina s temperaturom:

Vrijednosti koeficijenta u (10) nalaze se iz tablica unutar zadanog temperaturnog raspona (vidi, na primjer, tablicu 5). Sposobnost tekućina da mijenjaju gustoću (specifičnu težinu) s promjenama temperature naširoko se koristi za stvaranje prirodne cirkulacije u kotlovima, sustavima grijanja, za uklanjanje produkata izgaranja itd. B tablica. 6 prikazuje gustoću vode pri različitim temperaturama.

Tablica 6

Ovisnost gustoće ρ, kinematičke ν i dinamičke μ viskoznosti vode o temperaturi
Temperatura, °S		ν∙10 4 , m 2 /s	μ∙10 3 , Pa∙s

Za razliku od kapajućih tekućina, plinove karakterizira značajna kompresibilnost i visoki koeficijenti toplinskog širenja. Ovisnost gustoće plinova o tlaku i temperaturi utvrđuje se jednadžbom stanja. Najjednostavnija svojstva posjeduje plin razrijeđen do te mjere da se interakcija između njegovih molekula može zanemariti - tzv. savršeni ( idealan) plin. Za savršene plinove vrijedi Clapeyronova jednadžba, koja omogućuje određivanje gustoće plina pri poznatom tlaku i temperaturi:

(11)

Gdje R - apsolutni pritisak; R - specifična plinska konstanta, različita za različite plinove, ali neovisna o temperaturi i tlaku [za zrak R=287 J/(kg∙K)] ; T je apsolutna temperatura. Ponašanje stvarnih plinova u uvjetima daleko od ukapljivanja tek se neznatno razlikuje od ponašanja savršenih plinova, a za njih se mogu koristiti jednadžbe stanja savršenih plinova u širokom rasponu. U inženjerskim proračunima, gustoća plina obično rezultira normalan fizički uvjeti (t=0°; p=101 325 Pa) ili do standard uvjetima (t=20° S; r= 101325 Pa). Gustoća zraka na R=287 J/(kg∙K) u standardnim uvjetima prema formuli (11) bit će jednaka ρ 0 =101325/287/(273+20)=1,2 kg/m 3 . Gustoća zraka u drugim uvjetima određena je formulom:

(12)

Na sl. 1 prikazani su grafikoni ovisnosti gustoće zraka o temperaturi određene ovom formulom pri različitim tlakovima.

Riža. 1 Ovisnost gustoće zraka o barometarskom tlaku i temperaturi

Za izotermni proces (T=const) iz formule (12) imamo:

(13)

(14)

Gdje k=s p /s ν je adijabatska konstanta plina; c p je toplinski kapacitet plina pri konstantnom tlaku; s ν - isto, uz konstantan volumen. Kompresibilnost plinova ovisi o prirodi procesa promjene stanja. Za izotermni proces:

(15)

Za adijabatski proces:

Iz izraza (15) proizlazi da je izotermna kompresibilnost atmosferskog zraka ~9,8∙10 4 Pa ​​(oko 1 atm), što je oko 20 tisuća puta više od stišljivosti vode. Budući da volumen plina u velikoj mjeri ovisi o temperaturi i tlaku, zaključci dobiveni proučavanjem kapajućih tekućina mogu se proširiti na plinove samo ako su, u granicama fenomena koji se razmatra, promjene tlaka i temperature beznačajne. Pri kretanju velikim brzinama mogu nastati značajne razlike u tlaku, koje uzrokuju značajnu promjenu gustoće plinova. Omjer između brzine tekućine i brzine zvuka u njoj omogućuje prosuđivanje potrebe da se uzme u obzir kompresibilnost u svakom konkretnom slučaju. U praksi se plin može uzeti nestlačiv pri brzinama ne većim od 100 m/s. Viskoznost tekućina. Viskoznost je svojstvo tekućina otpornosti na smicanje. Sve stvarne tekućine imaju određenu viskoznost, koja se očituje u obliku unutarnjeg trenja tijekom relativnog kretanja susjednih čestica tekućine. Uz lako pokretne tekućine (na primjer, voda, zrak), postoje vrlo viskozne tekućine, čija je otpornost na smicanje vrlo značajna (glicerin, teška ulja itd.). Dakle, viskoznost karakterizira stupanj fluidnosti tekućine ili pokretljivost njezinih čestica. Neka tekućina teče duž ravne stijenke u slojevima paralelnim s njom (slika 2), kao što se opaža u laminarnom gibanju. Zbog usporavajućeg učinka stijenke, slojevi tekućine će se kretati različitim brzinama, čije vrijednosti rastu s udaljenosti od zida.

Riža. 2 Raspodjela brzine za strujanje tekućine duž čvrstog zida

Razmislite o dva sloja tekućine koji se kreću na udaljenosti Δu jedni od drugih. Sloj A krećući se brzinom u , sloj NA - brzinom u + Δu . Zbog razlike u brzinama u jedinici vremena, sloj NA pomaci u odnosu na sloj A za Δ u . Vrijednost Δ u je apsolutni pomak sloja A duž sloja B, i Δ u /Δ y je gradijent brzine (relativni pomak). Tangencijalno naprezanje koje se pojavljuje tijekom ovog kretanja (sila trenja po jedinici površine) označit će se sa . Zatim, slično fenomenu smicanja u čvrstim tvarima, dobivamo sljedeći odnos između naprezanja i deformacije:

(17)

Ili, ako su slojevi beskonačno blizu jedan drugom,

(18)

Vrijednost µ , sličan koeficijentu smicanja u čvrstim tvarima i koji karakterizira otpor tekućine na smicanje, naziva se dinamičan ili apsolutna viskoznost. Postojanje relacije (18) prvi je ukazao Newton, pa se stoga naziva Newtonov zakon trenja. U međunarodnom sustavu jedinica, dinamička viskoznost se izražava u H s / m 2 ili Pa s. U tehničkom sustavu jedinica dinamička viskoznost ima dimenziju kgf∙s∙m -2 . U CGS sustavu, poise (P) se uzima kao jedinica dinamičke viskoznosti u spomen na francuskog liječnika Poiseuillea, koji je proučavao zakone kretanja krvi u žilama ljudskog tijela, jednak 1 g∙cm -1 ∙ s -1; 1 Pa s \u003d 0,102 kgf s / m 2 \u003d 10 P. Viskoznost tekućina jako ovisi o temperaturi; u tom slučaju viskoznost kapajućih tekućina opada s porastom temperature, a viskoznost plinova raste. To se objašnjava činjenicom da je priroda viskoznosti kapajućih tekućina i plinova različita. U plinovima, prosječna brzina (intenzitet) toplinskog gibanja molekula raste s porastom temperature, a samim tim raste i viskoznost. U kapanju tekućina, molekule se ne mogu kretati, kao u plinu, u svim smjerovima, mogu samo oscilirati oko svog prosječnog položaja. S povećanjem temperature povećavaju se prosječne brzine vibracijskih kretanja molekula, zbog čega se veze koje ih drže lakše prevladavaju, a tekućina dobiva veću pokretljivost (smanjuje se njezina viskoznost). Dakle, za čistu slatku vodu, ovisnost dinamičke viskoznosti o temperaturi određena je Poiseuilleovom formulom:

(19)

Gdje µ - apsolutna (dinamička) viskoznost tekućine u P; t - temperatura u ° C. S porastom temperature od 0 do 100 ° C, viskoznost vode smanjuje se gotovo 7 puta (vidi tablicu 6). Pri temperaturi od 20°C dinamička viskoznost vode je 0,001 Pa∙s=0,01 P. Voda spada u najmanje viskozne tekućine. Samo nekoliko tekućina koje se praktično koriste (npr. eter i alkohol) imaju nešto niži viskozitet od vode. Tekući ugljični dioksid ima najmanju viskoznost (50 puta manju od viskoznosti vode). Sva tekuća ulja imaju mnogo veću viskoznost od vode (ricinusovo ulje na 20°C ima viskozitet 1000 puta veći od vode na istoj temperaturi). B stol. 1.7 prikazuje vrijednosti viskoziteta nekih tekućina.

Tablica 7

Kinematička i dinamička viskoznost kapajućih tekućina (pri t=20°C)
Tekućina		ν∙10 4 , m 2 /s
Svježa voda
Glicerin bezvodni
kerozin (na 15°C)
Benzin (na 15°C)
ricinusovo ulje
Mineralno ulje
Ulje na 15°C
Bezvodni etilni alkohol

Za određivanje vrijednosti dinamičke viskoznosti zraka u MKGSS sustavu koristi se Millikanova formula:

Što daje pri t \u003d 15 ° C \u003d 1,82 ∙ 10 -6 kgf s / m 2 (~ 1,82 ∙ 10 -5 Pa s). Dinamička viskoznost ostalih plinova približno je istog reda veličine. Uz pojam apsolutne ili dinamičke viskoznosti, koncept o kinematička viskoznost; što je omjer apsolutne viskoznosti i gustoće tekućine:

(21)

Ova viskoznost se zove kinematičke, budući da u njegovoj dimenziji nema jedinica sile. Zapravo, zamjenom dimenzije µ i ρ , dobivamo [ v]=[L 2 /T]. U međunarodnom sustavu jedinica kinematička viskoznost se mjeri u m 2 / s; jedinica za mjerenje kinematičke viskoznosti u CGS sustavu je stokes (u čast engleskog fizičara Stokesa): 1 St = 1 cm 2 / s = 10 -4 m 2 / s. Stoti dio Stokesa naziva se centistokes (cSt): 1 m 2 / s \u003d 1 ∙ 10 4 St = 1 ∙ 10 6 cCt. U tablici. Slika 7 prikazuje numeričke vrijednosti kinematičke viskoznosti kapajućih tekućina; 3 - ovisnost kinematičke viskoznosti vode i industrijskog ulja o temperaturi. Za preliminarne proračune vrijednost kinematičke viskoznosti vode v može se uzeti jednakim 0,01 cm 2 / s = 1,10 -6 m 2 / s, što odgovara temperaturi od 20 ° C.

Riža. 3 Ovisnost kinematičke viskoznosti vode i ulja o temperaturi

Kinematska viskoznost kapanja tekućine pri tlakovima koji se u praksi susreću u većini slučajeva (do 200 atm) vrlo malo ovisi o tlaku, a ta se promjena zanemaruje u konvencionalnim hidrauličkim proračunima. Kinematička viskoznost plinova ovisi i o temperaturi i o tlaku, raste s porastom temperature i opada s povećanjem tlaka (tablica 8). Kinematička viskoznost zraka za normalne uvjete (temperatura 20°C, tlak ~ 1at) v= µ/ ρ \u003d 1,57 ∙ 10 -5 m 2 / s, tj. oko 15 puta više nego za vodu iste temperature. To se objašnjava činjenicom da nazivnik izraza za kinematičku viskoznost (21) uključuje gustoću, koja je mnogo manja za plinove nego za kapajuće tekućine. Za izračunavanje kinematičke viskoznosti zraka pri različitim temperaturama i tlakovima možete koristiti grafikon (slika 4).

Tablica 1.8

Vrijednosti kinematičke ν i specifične plinske konstante K za neke plinove
	ν∙10 4 , m 2 /s pri temperaturi u °C				R, J/(kg∙K)
					Federalni zakoni Ruske Federacije: "O obrazovanju" (od 10. srpnja 1992. br. 3266-1) i "O visokom i poslijediplomskom stručnom obrazovanju" (od 22. kolovoza 1996. br. 125-FZ); Glavni obrazovni program visokog stručnog obrazovanja Smjer izobrazbe 270800 Građevinarstvo (1) Glavni obrazovni program 1.1. Svrha (misija) BEP-a je pripremiti konkurentnog stručnjaka koji je spreman za rad u područjima vezanim uz pružanje građenja, kao i sposoban za daljnje profesionalno samousavršavanje i kreativni razvoj.

Toplinsko širenje tekućine je da može mijenjati svoj volumen s promjenom temperature. Ovo svojstvo karakterizira temperaturni koeficijent volumetrijske ekspanzije , predstavlja relativnu promjenu volumena tekućine s promjenom temperature po jedinici (za 1 o C) i pri konstantnom tlaku:

Po analogiji sa svojstvom stišljivosti tekućine možemo napisati

ili kroz gustoću

Promjena volumena s promjenom temperature nastaje zbog promjene gustoće.

Za većinu tekućina koeficijent  t opada s povećanjem pritiska. Koeficijent  t sa smanjenjem gustoće naftnih derivata iz 920 prije 700 kg/m 3 povećava od 0,0006 prije 0,0008 ; za hidraulične tekućine  t obično se uzima neovisno o temperaturi. Za ove tekućine povećanje tlaka s atmosferskog na 60 MPa dovodi do rasta  t Za otprilike 10 – 20 % . Istodobno, što je temperatura radnog fluida viša, to je povećanje veće  t . Za vodu s porastom tlaka na temperaturama do 50 oko C  t raste, a na temperaturama iznad 50 oko C smanjuje se.

Otapanje plinova

Otapanje plinova - sposobnost tekućine da apsorbira (otapa) plinove u dodiru s njom. Sve tekućine u određenoj mjeri apsorbiraju i otapaju plinove. Ovo svojstvo je karakterizirano koeficijent topljivosti k R .

E Ako je tekućina u zatvorenoj posudi u dodiru s plinom pod tlakom P 1 , tada će se plin početi otapati u tekućini. Nakon nekog vremena

tekućina će biti zasićena plinom i tlak u posudi će se promijeniti. Koeficijent topljivosti povezuje promjenu tlaka u posudi s volumenom otopljenog plina i volumenom tekućine sljedećim odnosom

gdje V G je volumen otopljenog plina u normalnim uvjetima,

V dobro je volumen tekućine,

P 1 i P 2 su početni i konačni tlak plina.

Koeficijent topljivosti ovisi o vrsti tekućine, plina i temperaturi.

Na temperaturi 20 ºS i atmosferskog tlaka, voda sadrži oko 1,6% otopljeni zrak po volumenu ( k str = 0,016 ). S povećanjem temperature od 0 prije 30 ºS smanjuje se koeficijent topljivosti zraka u vodi. Koeficijent topljivosti zraka u uljima na temperaturi 20 ºS je o 0,08 – 0,1 . Kisik ima veću topljivost od zraka, pa je udio kisika u zraku otopljenom u tekućini približno 50% viši od atmosferskog. Kada se tlak smanji, iz tekućine se oslobađa plin. Proces evolucije plina teče intenzivnije nego otapanje.

Ključanje

Vrenje je sposobnost tekućine da prijeđe u plinovito stanje. Inače se ovo svojstvo tekućina naziva isparavanje .

Tekućina se može dovesti do ključanja podizanjem temperature na vrijednosti veće od vrelišta pri danom tlaku ili snižavanjem tlaka na vrijednosti manje od tlaka zasićene pare. str np tekućine na zadanoj temperaturi. Stvaranje mjehurića kada se tlak smanji na tlak zasićene pare naziva se hladno vrenje.

Tekućina iz koje je uklonjen plin otopljen u njoj naziva se degasirana. U takvoj tekućini vrenje se ne događa ni na temperaturi višoj od vrelišta pri danom tlaku.

Kao i temperaturni koeficijent linearnog širenja, možete unijeti i primijeniti temperaturni koeficijent volumnog širenja, koji je karakteristika promjene volumena tijela s promjenom njegove temperature. Empirijski je utvrđeno da se povećanje volumena u ovom slučaju može smatrati proporcionalnim promjeni temperature, ako se ne promijeni za vrlo veliku količinu. Koeficijent volumetrijske ekspanzije može se označiti na različite načine, ne postoji jedna oznaka. Često korištena oznaka:

DEFINICIJA

Označimo volumen tijela na početnoj temperaturi (t) kao V, volumen tijela na konačnoj temperaturi kao , volumen tijela na temperaturi kao , tada koeficijent volumne ekspanzije definirati u obliku formule:

Čvrste tvari i tekućine lagano povećavaju svoj volumen s povećanjem temperature, stoga se takozvani "normalni volumen" () na temperaturi ne razlikuje značajno od volumena na drugoj temperaturi. Stoga je u izrazu (1) zamijenjeno s V, i ispada:

Treba napomenuti da je za plinove toplinsko širenje različito i da je zamjena "normalnog" volumena V moguća samo za male temperaturne intervale.

Koeficijent volumne ekspanzije i volumen tijela

Koristeći koeficijent volumetrijske ekspanzije, možemo napisati formulu koja vam omogućuje izračunavanje volumena tijela ako su poznati početni volumen i prirast temperature:

gdje . Izraz () naziva se binom proširenja volumena.

Toplinsko širenje čvrstog tijela povezano je s anharmoničnošću toplinskih vibracija čestica koje čine kristalnu rešetku tijela. Kao rezultat tih oscilacija, s porastom tjelesne temperature, povećava se ravnotežna udaljenost između susjednih čestica ovog tijela.

Koeficijent volumne ekspanzije i gustoća tvari

Ako s konstantnom masom dođe do promjene volumena tijela, to dovodi do promjene gustoće njegove tvari:

gdje je početna gustoća i gustoća tvari na novoj temperaturi. Budući da se vrijednost tada izraz (4) ponekad piše kao:

Formule (3)-(5) se mogu koristiti kada se tijelo zagrijava i kada se hladi.

Odnos volumenskog i linearnog koeficijenta toplinskog širenja

Jedinice

Osnovna mjerna jedinica za koeficijent toplinskog širenja u SI sustavu je:

Primjeri rješavanja problema

PRIMJER 1

Vježbajte	Koliki tlak pokazuje živin barometar, koji se nalazi u prostoriji, ako je temperatura u prostoriji stalna i jednaka t = 37 o C. Volumetrijski koeficijent ekspanzije žive jednak je Širenje stakla može se zanemariti.
Odluka	Stvarni volumen žive u barometru bit će vrijednost V, koja se može naći prema izrazu: gdje je volumen žive pri normalnom atmosferskom tlaku i temperaturu. Budući da se temperatura u prostoriji ne mijenja, onda možete koristiti Boyle-Mariotteov zakon i napisati da: Idemo kroz izračune:
Odgovor	Godišnje

PRIMJER 2

Vježbajte

Kolika je razlika u razinama tekućine u dvije identične komunikacijske cijevi ako lijeva cijev ima konstantnu temperaturu, a desna cijev title="(!LANG:Rendered by QuickLaTeX.com" height="18" width="66" style="vertical-align: -4px;">). Высота жидкости в левой трубке равна (рис.1). Коэффициент объемного расширения жидкости равен . Расширение стекла моно не учитывать.!}

Kad se temperatura promijeni, dolazi do promjene veličine krutine, što se naziva toplinsko širenje. Postoje linearna i volumetrijska toplinska ekspanzija. Ove procese karakteriziraju koeficijenti toplinskog (toplinskog) širenja: - prosječni koeficijent linearnog toplinskog širenja, prosječni koeficijent volumetrijskog toplinskog širenja.

DEFINICIJA

Koeficijent toplinske ekspanzije naziva se fizikalna veličina koja karakterizira promjenu linearnih dimenzija čvrstog tijela s promjenom njegove temperature.

Primijenite, obično prosječni koeficijent linearne ekspanzije. Ovo je karakteristika toplinskog širenja materijala.

Ako je početna duljina tijela , - njegovo produljenje s porastom tjelesne temperature za , tada se određuje formulom:

Koeficijent linearne elongacije je karakteristika relativnog produljenja (), koji se javlja s porastom tjelesne temperature za 1K.

Kako temperatura raste, volumen krutine se povećava. Kao prvu aproksimaciju, možemo pretpostaviti da:

gdje je početni volumen tijela, je promjena tjelesne temperature. Tada je koeficijent volumetrijskog širenja tijela fizička veličina koja karakterizira relativnu promjenu volumena tijela (), koja se događa kada se tijelo zagrije za 1 K, a tlak ostaje nepromijenjen. Matematička definicija koeficijenta volumnog širenja je formula:

Toplinsko širenje čvrstog tijela povezano je s anharmoničnošću toplinskih vibracija čestica koje čine kristalnu rešetku tijela. Kao rezultat tih oscilacija, s porastom tjelesne temperature, povećava se ravnotežna udaljenost između susjednih čestica ovog tijela.

Kada se volumen tijela promijeni, mijenja se i njegova gustoća:

gdje je početna gustoća i gustoća tvari na novoj temperaturi. Budući da se vrijednost tada izraz (4) ponekad piše kao:

Koeficijenti toplinske ekspanzije ovise o tvari. Općenito, ovisit će o temperaturi. Koeficijenti toplinske ekspanzije smatraju se neovisnim o temperaturi u malom temperaturnom rasponu.

Postoji niz tvari koje imaju negativan koeficijent toplinskog širenja. Dakle, kako temperatura raste, takvi se materijali skupljaju. To se obično događa unutar uskog temperaturnog raspona. Postoje tvari u kojima je koeficijent toplinskog širenja gotovo jednak nuli oko određenog temperaturnog raspona.

Izraz (3) se ne koristi samo za krute tvari, već i za tekućine. Pritom se smatra da se koeficijent toplinskog širenja za kapajuće tekućine ne mijenja značajno s promjenom temperature. Međutim, pri izračunu sustava grijanja to se uzima u obzir.

Odnos koeficijenata toplinskog širenja

Jedinice

Osnovna mjerna jedinica za koeficijente toplinskog širenja u SI sustavu je:

Primjeri rješavanja problema

PRIMJER 1

Vježbajte

Za određivanje koeficijenta volumetrijskog širenja tekućina koriste se uređaji koji se nazivaju piknometri. To su staklene tikvice s uskim grlom (sl. 1). Na vratu stavite oznake na kapacitet posude (obično u ml). Kako se koriste piknometri?

Odluka

Koeficijent volumne ekspanzije mjeri se na sljedeći način. Piknometar se puni ispitivanom tekućinom do odabrane oznake. Tikvica se zagrijava, primjećujući promjenu razine tvari. S takvim poznatim vrijednostima kao što su: početni volumen piknometra, površina poprečnog presjeka kanala vrata tikvice, promjena temperature određuje udio početnog volumena tekućine koja je ušla u vrat tikvice piknometar pri zagrijavanju za 1 K. Treba uzeti u obzir da je koeficijent ekspanzije tekućine veći od dobivene vrijednosti, jer je došlo do zagrijavanja i širenja i tikvica. Stoga se za izračunavanje koeficijenta ekspanzije tekućine dodaje koeficijent širenja tvari tikvice (obično stakla). Mora se reći da, budući da je koeficijent volumetrijskog širenja stakla znatno manji od koeficijenta tekućine, u približnim proračunima koeficijent ekspanzije stakla se može zanemariti.

PRIMJER 2

Vježbajte

Koje su karakteristike ekspanzije vode? Koji je značaj ovog fenomena?

Odluka

Voda se, za razliku od većine drugih tekućih tvari, pri zagrijavanju širi samo ako je temperatura iznad 4 o C. U temperaturnom području volumen vode opada s porastom temperature. Svježa voda ima najveću gustoću. Za morsku vodu maksimalna gustoća se postiže pri. Povećanje tlaka snižava temperaturu najveće gustoće vode. Budući da je gotovo 80% površine našeg planeta prekriveno vodom, značajke njenog širenja igraju značajnu ulogu u stvaranju klime na Zemlji. Sunčeve zrake, koje padaju na površinu vode, zagrijavaju je. Ako je temperatura ispod 1-2 o C, tada zagrijani slojevi vode imaju veću gustoću od hladnih i tonu. Istovremeno, njihovo mjesto zauzimaju hladniji slojevi, koji se zauzvrat zagrijavaju. Dakle, dolazi do stalne promjene slojeva vode i to dovodi do zagrijavanja vodenog stupca, sve dok se ne postigne maksimalna gustoća. Daljnji porast temperature dovodi do činjenice da gornji slojevi vode smanjuju svoju gustoću i ostaju na vrhu. Dakle, ispada da se veliki sloj vode prilično brzo zagrijava do temperature maksimalne gustoće, a daljnji porast temperature je spor. Kao rezultat toga, duboka vodena tijela Zemlje s određene dubine imaju temperaturu od oko 2-3 o C. Istovremeno, temperatura gornjih slojeva vode u morima toplih zemalja može imati temperaturu od oko 30 o C i više.