Biografier Kjennetegn Analyse

Væske med høyest termisk ekspansjonskoeffisient. Termisk ekspansjonskoeffisient

Hjem > Juss

Strekkstyrken til en væske tas ikke i betraktning når man løser praktiske problemer. Termisk ekspansjon dryppvæsker er karakterisert termisk ekspansjonskoeffisient β t, som uttrykker den relative økningen i væskevolumet med en økning i temperaturen med 1 grad, dvs.:

Hvor W - innledende væskevolum; Δ W - endre dette volumet med en økning i temperaturen med en mengde ΔT . Koeffisienten for termisk utvidelse av væsker som faller ned, som kan sees fra tabell. 5 er ubetydelig.

Tabell 5

Termisk ekspansjonskoeffisient for vann

Trykk Pa∙10 4

Ved temperatur, °С

Så, for vann når temperaturen endres fra 10 til 20 ° C og ved et trykk på 10 5 Pa β t=0,00015 1/grad. Med betydelige temperaturforskjeller, effekten av temperatur på egenvekt i noen tilfeller må det tas hensyn til. Tettheten og egenvekten til væsker som faller ned, som følger av de tidligere betraktningene, endres lite med endringer i trykk og temperatur. Vi kan omtrent anta at tettheten ikke er avhengig av trykk og kun bestemmes av temperaturen. Fra uttrykk (9) og (1) kan man finne en omtrentlig sammenheng for å beregne endringen i tettheten av fallende væsker med temperatur:

Koeffisientverdiene i (10) er fra tabellene innenfor spesifisert intervall temperaturer (se for eksempel tabell 5). Væskes evne til å endre tetthet (spesifikk vekt) med temperaturendringer er mye brukt for å skape naturlig sirkulasjon i kjeler, varmesystemer, for å fjerne forbrenningsprodukter osv. B-tabell. 6 viser verdiene for vanntetthet ved forskjellige temperaturer.

Tabell 6

Avhengighet av tetthet ρ, kinematisk ν og dynamisk μ viskositet av vann på temperatur

Temperatur, °С

ν∙10 4 , m 2 /s

μ∙10 3 , Pa∙s

I motsetning til å slippe væsker, er gasser preget av betydelig komprimerbarhet og høye verdier termisk ekspansjonskoeffisient. Avhengigheten av tettheten til gasser av trykk og temperatur er etablert ved tilstandsligningen. De enkleste egenskapene besittes av en gass som er forseldet i en slik grad at interaksjonen mellom dens molekyler kan ignoreres - den såkalte perfekte ( ideelt) gass. For perfekte gasser er Clapeyron-ligningen gyldig, som gjør det mulig å bestemme tettheten til en gass ved kjent trykk og temperatur:

(11)

Hvor R - absolutt trykk; R - spesifikk gasskonstant, forskjellig for forskjellige gasser, men uavhengig av temperatur og trykk [for luft R=287 J/(kg∙K)] ; T - absolutt temperatur. Oppførsel ekte gasser under forhold langt fra flytende, skiller seg bare litt fra oppførselen til perfekte gasser, og for dem i et bredt spekter er det mulig å bruke tilstandsligningene til perfekte gasser. I tekniske beregninger resulterer tettheten til en gass vanligvis i normal fysiske forhold (t=0°; p=101 325 Pa) eller til standard betingelser (t=20°C; р= 101325 Pa). Lufttetthet ved R=287 J/(kg∙K) under standardforhold i henhold til formel (11) vil være lik ρ 0 =101325/287/(273+20)=1,2 kg/m 3 . Lufttettheten under andre forhold bestemmes av formelen:

(12)

På fig. 1 viser grafene for lufttetthetens avhengighet av temperaturen bestemt av denne formelen ved forskjellige trykk.

Ris. 1 Avhengighet av lufttetthet av barometertrykk og temperatur

Til isotermisk prosess(T=const) fra formel (12) har vi:

(13)

(14)

Hvor k=s p /s ν er den adiabatiske konstanten til gassen; c p er varmekapasiteten til gassen ved konstant trykk; Med ν - det samme, ved konstant volum. Kompressibiliteten til gasser avhenger av tilstanden til endringsprosessen. For en isoterm prosess:

(15)

For en adiabatisk prosess:

Av uttrykk (15) følger det at den isotermiske kompressibiliteten for atmosfærisk luft er ~9,8∙10 4 Pa ​​(omtrent 1 at), som er omtrent 20 tusen ganger høyere enn komprimerbarheten til vann. Siden volumet av en gass i stor grad avhenger av temperatur og trykk, kan konklusjonene oppnådd fra studiet av å slippe væsker utvides til gasser bare hvis endringer i trykk og temperatur er ubetydelige innenfor grensene for fenomenet under vurdering. Betydelige trykkforskjeller, som forårsaker en betydelig endring i tettheten til gasser, kan oppstå når de beveger seg i høye hastigheter. Forholdet mellom væskens hastighet og lydhastigheten i den gjør det mulig å bedømme behovet for å ta hensyn til kompressibiliteten i hvert enkelt tilfelle. I praksis kan gassen tas inkompressibel ved hastigheter som ikke overstiger 100 m/s. Viskositet av væsker. Viskositet er væskens egenskap til å motstå skjærkraft. Alle ekte væsker har en viss viskositet, som manifesterer seg i form av indre friksjon under den relative bevegelsen av tilstøtende væskepartikler. Sammen med lett mobile væsker (for eksempel vann, luft) er det veldig viskøse væsker, hvis skjærmotstand er veldig betydelig (glyserin, tunge oljer, etc.). Således karakteriserer viskositet graden av fluiditet til en væske eller mobiliteten til dens partikler. La væsken renne med flat vegg lag parallelt med den (fig. 2), som observeres med laminær bevegelse. På grunn av den retarderende effekten av veggen, vil væskelagene bevege seg med forskjellige hastigheter, hvis verdier øker med avstanden fra veggen.

Ris. 2 Hastighetsfordeling for væskestrøm langs en solid vegg

Tenk på to lag med væske som beveger seg på avstand Δу fra hverandre. Lag EN beveger seg med en hastighet u , et lag I - med fart u + Δu . På grunn av forskjellen i hastigheter per tidsenhet vil laget I skifter i forhold til lag A med Δ u . Verdi Δ u er den absolutte forskyvningen av lag A langs lag B, og Δ u y er hastighetsgradienten (relativt skift). Den tangentielle spenningen som oppstår under denne bevegelsen (friksjonskraft per arealenhet) vil bli betegnet med . Deretter, på samme måte som shift-fenomenet i faste stoffer ah vi får følgende forhold mellom stress og belastning:

(17)

Eller, hvis lagene er uendelig nær hverandre,

(18)

Verdi µ , lik skjærkoeffisienten i faste stoffer og som karakteriserer motstanden til en væske mot skjærkraft, kalles dynamisk eller absolutt viskositet. Eksistensen av relasjon (18) indikeres først av Newton, og derfor kalles den Newtons friksjonslov. I internasjonalt system enheter dynamisk viskositet uttrykkes i H∙s/m 2 eller Pa∙s. I teknisk system enheter dynamisk viskositet har dimensjonen kgf∙s∙m -2 . I CGS-systemet tas poise (P) som en enhet for dynamisk viskositet i minnet fransk lege Poiseuille, som studerte lovene for blodbevegelse i karene Menneskekroppen, lik 1 g∙cm -1 ∙s -1; 1 Pa ∙ s \u003d 0,102 kgf s / m 2 \u003d 10 P. Viskositet av væsker i sterk grad temperaturavhengig; i dette tilfellet synker viskositeten til droppende væsker med økende temperatur, og viskositeten til gasser øker. Dette forklares av det faktum at naturen til viskositeten til å slippe væsker og gasser er forskjellig. i gasser gjennomsnittshastighet(intensiteten) av den termiske bevegelsen til molekyler øker med økende temperatur, derfor øker viskositeten. Ved å slippe væsker kan ikke molekyler bevege seg, som i en gass, i alle retninger, de kan bare svinge rundt sin gjennomsnittlige posisjon. Med økende teoscillerende bevegelser molekylene øker, noe som gjør at bindingene som holder dem lettere overvinnes, og væsken får større mobilitet (viskositeten minker). Så, for rent ferskvann, bestemmes avhengigheten av dynamisk viskositet på temperaturen av Poiseuille-formelen:

(19)

Hvor µ - absolutt (dynamisk) viskositet av væsken i P; t - temperatur i ° C. Med en økning i temperaturen fra 0 til 100 ° C, synker vannets viskositet med nesten 7 ganger (se tabell 6). Ved en temperatur på 20°C er vanns dynamiske viskositet 0,001 Pa∙s=0,01 P. Vann tilhører de minst viskøse væskene. Kun et fåtall av de praktisk brukte væskene (f.eks. eter og alkohol) har noe lavere viskositet enn vann. Flytende karbondioksid har den laveste viskositeten (50 ganger mindre enn viskositeten til vann). Alle flytende oljer har mye høyere viskositet enn vann (ricinusolje ved 20°C har en viskositet 1000 ganger større enn vann ved samme temperatur). B-bord. 1.7 viser viskositetsverdiene for enkelte væsker.

Tabell 7

Kinematisk og dynamisk viskositet av fallende væsker (ved t=20°C)

Væske

ν∙10 4 , m 2 /s

Ferskvann

Glyserin vannfri

Parafin (ved 15 °C)

Bensin (ved 15°C)

Castorolje

Mineralolje

Olje ved 15°C

Vannfri etylalkohol

For å bestemme verdien av den dynamiske viskositeten til luft i MKGSS-systemet, brukes Millikan-formelen:

Hva gir ved t \u003d 15 ° С \u003d 1,82 ∙ 10 -6 kgf s / m 2 (~ 1,82 ∙ 10 -5 Pa s). Den dynamiske viskositeten til andre gasser er omtrent i samme størrelsesorden. Sammen med begrepet absolutt eller dynamisk viskositet, begrepet KINEMATISK viskositet; som er forholdet mellom den absolutte viskositeten og tettheten til væsken:

(21)

Denne viskositeten kalles kinematisk, siden det ikke er noen kraftenheter i dens dimensjon. Faktisk ved å erstatte dimensjonen µ Og ρ , vi får [ v]=[L 2 /T]. I det internasjonale enhetssystemet måles kinematisk viskositet i m 2 / s; enheten for måling av kinematisk viskositet i CGS-systemet er stokec (til ære for Engelsk fysikk Stokes): 1 St \u003d 1 cm 2 / s \u003d 10 -4 m 2 / s. Hundredelen av Stokes kalles centistokes (cSt): 1 m 2 / s \u003d 1 ∙ 10 4 St \u003d 1 ∙ 10 6 cCt. I tabellen. Figur 7 viser de numeriske verdiene for den kinematiske viskositeten til fallende væsker; 3 - avhengighet av den kinematiske viskositeten til vann og industriolje på temperatur. For foreløpige beregninger, verdien av den kinematiske viskositeten til vann v kan tas lik 0,01 cm 2 / s = 1,10 -6 m 2 / s, som tilsvarer en temperatur på 20 ° C.

Ris. 3 Temperaturavhengighet av den kinematiske viskositeten til vann og olje

Den kinematiske viskositeten til å slippe væsker ved trykk som oppstår i de fleste tilfeller i praksis (opptil 200 atm) avhenger svært lite av trykk, og denne endringen blir neglisjert i konvensjonelle hydrauliske beregninger. Den kinematiske viskositeten til gasser avhenger av både temperatur og trykk, øker med økende temperatur og avtar med økende trykk (tabell 8). Kinematisk viskositet av luft for normale forhold(temperatur 20° С, trykk ~1at) v= µ/ ρ \u003d 1,57 ∙ 10 -5 m 2 / s, dvs. ca. 15 ganger mer enn for vann ved samme temperatur. Dette forklares ved at nevneren for uttrykket for den kinematiske viskositeten (21) inkluderer tettheten, som er mye mindre for gasser enn for å slippe væsker. For å beregne den kinematiske viskositeten til luft ved forskjellige temperaturer og trykk, kan du bruke grafen (fig. 4).

Tabell 1.8

Verdier av kinematisk ν og spesifikk gasskonstant K for noen gasser

ν∙10 4 , m 2 /s ved temperatur i °С

R, J/(kg∙K)

føderale lover Den russiske føderasjonen: «On Education» (datert 10. juli 1992 nr. 3266-1) og «On Higher and Postgraduate Professional Education» (datert 22. august 1996 nr. 125-FZ);

  • Hovedutdanningsprogrammet for høyere profesjonsutdanning Opplæringsretning 270800 Bygg og anlegg (1)

    Hoved utdanningsprogram

    1.1. Formålet (oppdraget) til BEP er å forberede en konkurransedyktig profesjonell som er klar til å jobbe i områder relatert til levering av konstruksjon, samt i stand til ytterligere profesjonell selvforbedring og kreativ utvikling.

  • Den termiske utvidelsen av en væske er at den kan endre volumet med en endring i temperaturen. Denne eiendommen er preget av temperaturkoeffisient for volumetrisk ekspansjon , som representerer den relative endringen i væskevolumet med en endring i temperatur per enhet (med 1 o C) og ved konstant trykk:

    I analogi med kompressibilitetsegenskapen til en væske, kan vi skrive

    eller gjennom tetthet

    Endringen i volum med en endring i temperatur oppstår på grunn av en endring i tetthet.

    For de fleste væsker er koeffisienten t avtar med økende trykk. Koeffisient t med en nedgang i tettheten av oljeprodukter fra 920 før 700 kg/m 3 øker fra 0,0006 før 0,0008 ; for hydrauliske væsker t vanligvis tatt uavhengig av temperatur. For disse væskene øker trykket fra atmosfærisk til 60 MPa fører til vekst t for ca 10 – 20 % . Samtidig, jo høyere temperatur på arbeidsfluidet, desto større er økningen t . For vann med økende trykk ved temperaturer opp til 50 O C t vokser, og ved temperaturer over 50 O C avtar.

    Oppløsning av gasser

    Oppløsning av gasser - en væskes evne til å absorbere (løse opp) gasser i kontakt med den. Alle væsker absorberer og løser opp gasser til en viss grad. Denne eiendommen er karakterisert løselighetskoeffisient k R .

    E Hvis en væske i et lukket kar er i kontakt med en gass under trykk P 1 , da vil gassen begynne å løse seg opp i væsken. Etter en stund

    væsken vil bli mettet med gass og trykket i karet vil endre seg. Løselighetskoeffisienten relaterer endringen i trykk i karet med volumet av oppløst gass og volumet av væske ved følgende forhold

    Hvor V G er volumet av oppløst gass under normale forhold,

    V og er volumet av væsken,

    P 1 Og P 2 er start- og sluttgasstrykket.

    Løselighetsfaktoren avhenger av type væske, gass og temperatur.

    Ved en temperatur 20 ºС Og atmosfærisk trykk vann inneholder ca 1,6% oppløst luft etter volum ( k s = 0,016 ). Med økende temperatur fra 0 før 30 ºС løselighetskoeffisienten til luft i vann synker. Løselighetskoeffisient for luft i oljer ved temperatur 20 ºС er om 0,08 – 0,1 . Oksygen har høyere løselighet enn luft, så oksygeninnholdet i luft oppløst i en væske er ca 50% høyere enn atmosfærisk. Når trykket synker, frigjøres gass fra væsken. Prosessen med gassutvikling går mer intensivt enn oppløsning.

    Koking

    Koking er en væskes evne til å endre seg til en gassform. Ellers kalles denne egenskapen til væsker fordampning .

    En væske kan bringes til koking ved å heve temperaturen til verdier høyere enn kokepunktet ved et gitt trykk, eller ved å senke trykket til verdier mindre enn trykket mettede damper s np væsker ved en gitt temperatur. Dannelsen av bobler når trykket reduseres til mettet damptrykk kalles kaldkoking.

    En væske som gassen som er oppløst i den er fjernet fra, kalles avgasset. I en slik væske skjer ikke koking selv ved en temperatur høyere enn kokepunktet ved et gitt trykk.

    I likhet med temperaturkoeffisienten for lineær ekspansjon kan man gå inn og bruke temperaturkoeffisient volumetrisk ekspansjon, som er et kjennetegn på en endring i volumet til en kropp med en endring i temperaturen. Det er empirisk fastslått at volumøkningen i dette tilfellet kan betraktes som proporsjonal med temperaturendringen, dersom den ikke endrer seg veldig mye. Koeffisienten for volumetrisk ekspansjon kan utpekes på forskjellige måter, det er ingen betegnelse. Ofte brukt notasjon:

    DEFINISJON

    La oss betegne legemets volum ved starttemperaturen (t) som V, legemets volum ved slutttemperaturen som , legemets volum ved temperatur som , deretter volumekspansjonskoeffisient definere i form av en formel:

    Faste stoffer og væsker øker volumet med økende temperatur litt, derfor skiller det såkalte "normale volumet" () ved en temperatur seg ikke vesentlig fra volumet ved en annen temperatur. Derfor er i uttrykk (1) erstattet av V, og det viser seg:

    Det skal bemerkes at for gasser er den termiske ekspansjonen forskjellig, og erstatning av det "normale" volumet med V er bare mulig for små temperaturintervaller.

    Volumekspansjonskoeffisient og kroppsvolum

    Ved å bruke koeffisienten for volumutvidelse kan du skrive en formel som lar deg beregne volumet til en kropp hvis det opprinnelige volumet og temperaturøkningen er kjent:

    Hvor . Uttrykket () kalles volumekspansjonsbinomialet.

    Den termiske ekspansjonen til et fast stoff er assosiert med anharmonisiteten til de termiske vibrasjonene til partiklene som utgjør krystallgitter kropp. Som et resultat av disse svingningene, med en økning i kroppstemperatur, øker likevektsavstanden mellom nabopartikler i denne kroppen.

    Volumekspansjonskoeffisient og stofftetthet

    Hvis det skjer en endring i kroppens volum med en konstant masse, fører dette til en endring i tettheten til stoffet:

    hvor er den opprinnelige tettheten og er tettheten til stoffet ved den nye temperaturen. Siden verdien er uttrykk (4) noen ganger skrevet som:

    Formler (3)-(5) kan brukes når kroppen er oppvarmet og når den er avkjølt.

    Forholdet mellom volumetriske og lineære koeffisienter for termisk ekspansjon

    Enheter

    Den grunnleggende måleenheten for koeffisienten for termisk utvidelse i SI-systemet er:

    Eksempler på problemløsning

    EKSEMPEL 1

    Trening Hvilket trykk viser kvikksølvbarometeret, som er i rommet, om temperaturen i rommet er konstant og lik t = 37 o C. Den volumetriske ekspansjonskoeffisienten til kvikksølv er lik Ekspansjonen av glass kan neglisjeres.
    Løsning Det faktiske kvikksølvvolumet i barometeret vil være verdien V, som kan finnes i henhold til uttrykket:

    hvor er volumet av kvikksølv ved normalt atmosfærisk trykk og temperatur.

    Siden temperaturen i rommet ikke endres, kan du bruke Boyle-Mariotte-loven og skrive at:

    La oss gå gjennom beregningene:

    Svar Pa

    EKSEMPEL 2

    Trening Hva er forskjellen i væskenivåer i to identiske kommunikasjonsrør hvis det venstre røret har konstant temperatur og det høyre røret title="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.!}

    Når temperaturen endres, skjer det en endring i størrelsen på et fast stoff, som kalles termisk ekspansjon. Det er lineær og volumetrisk termisk ekspansjon. Disse prosessene er preget av koeffisienter for termisk (temperatur) ekspansjon: - gjennomsnittlig koeffisient lineær termisk ekspansjon, gjennomsnittlig volumetrisk koeffisient termisk ekspansjon.

    DEFINISJON

    Termisk ekspansjonskoeffisient kalt en fysisk størrelse som karakteriserer endringen i de lineære dimensjonene til et fast legeme med en endring i temperaturen.

    Bruk, vanligvis den gjennomsnittlige koeffisienten for lineær ekspansjon. Dette er et kjennetegn ved den termiske utvidelsen av et materiale.

    Hvis den opprinnelige lengden på kroppen er , - dens forlengelse med en økning i kroppstemperatur med , bestemmes den av formelen:

    Koeffisienten for lineær forlengelse er en karakteristikk av relativ forlengelse (), som oppstår med en økning i kroppstemperatur med 1K.

    Når temperaturen øker, øker volumet av faststoffet. Som en første tilnærming kan vi anta at:

    hvor er det opprinnelige volumet av kroppen, er endringen i kroppstemperatur. Da er volumutvidelseskoeffisienten til kroppen fysisk mengde, som karakteriserer den relative endringen i kroppsvolum (), som oppstår når kroppen varmes opp med 1 K og trykket forblir uendret. Matematisk definisjon Volumekspansjonskoeffisienten er formelen:

    Den termiske utvidelsen av et fast legeme er assosiert med anharmonisiteten til de termiske vibrasjonene til partiklene som utgjør kroppens krystallgitter. Som et resultat av disse svingningene, med en økning i kroppstemperatur, øker likevektsavstanden mellom nabopartikler i denne kroppen.

    Når volumet til en kropp endres, endres dens tetthet:

    hvor er den opprinnelige tettheten og er tettheten til stoffet ved den nye temperaturen. Siden verdien er uttrykk (4) noen ganger skrevet som:

    Termiske ekspansjonskoeffisienter avhenger av stoffet. I generell sak de vil avhenge av temperaturen. Termiske ekspansjonskoeffisienter anses som uavhengige av temperatur i et lite temperaturområde.

    Det er en rekke stoffer som har en negativ termisk utvidelseskoeffisient. Dermed, når temperaturen stiger, krymper slike materialer. Dette skjer vanligvis innenfor et smalt temperaturområde. Det er stoffer der termisk utvidelseskoeffisient er nesten lik null rundt et visst temperaturområde.

    Uttrykk (3) brukes ikke bare for faste stoffer, men også for væsker. Samtidig anses det at termisk ekspansjonskoeffisient for å slippe væsker ikke endres vesentlig med temperaturen. Men ved beregning av varmesystemer tas det i betraktning.

    Forholdet mellom koeffisienter for termisk utvidelse

    Enheter

    Den grunnleggende måleenheten for termiske ekspansjonskoeffisienter i SI-systemet er:

    Eksempler på problemløsning

    EKSEMPEL 1

    Trening For å bestemme koeffisienten for volumetrisk utvidelse av væsker, brukes enheter kalt pyknometre. Dette er glasskolber med smal hals (fig. 1). På halsen settes merker på kapasiteten til fartøyet (vanligvis i ml). Hvordan brukes pyknometre?

    Løsning Volumekspansjonskoeffisienten måles som følger. Pyknometeret er fylt med den undersøkte væsken, opp til det valgte merket. Kolben varmes opp, og merker endringen i nivået av stoffet. Med slike kjente verdier som: det opprinnelige volumet til pyknometeret, tverrsnittsarealet av kanalen i halsen på kolben, endringen i temperaturen bestemmer andelen av det opprinnelige volumet av væske som kom inn i halsen på pyknometeret når det varmes opp med 1 K. Det bør tas i betraktning at ekspansjonskoeffisienten til væsken er større enn den oppnådde verdien, da det var oppvarming og ekspansjon og kolber. Derfor, for å beregne ekspansjonskoeffisienten til væsken, legges ekspansjonskoeffisienten til stoffet i kolben (vanligvis glass). Det må sies at siden koeffisienten for volumetrisk utvidelse av glass er betydelig mindre enn væskens, kan ekspansjonskoeffisienten til glass i omtrentlige beregninger neglisjeres.

    EKSEMPEL 2

    Trening Hva kjennetegner vannutvidelse? Hva er betydningen av dette fenomenet?
    Løsning Vann, i motsetning til de fleste andre flytende stoffer, utvider seg ved oppvarming, bare hvis temperaturen er over 4 o C. I temperaturområdet avtar vannvolumet med økende temperatur. Ferskvann at har en maksimal tetthet. Til sjøvann maksimal tetthet er nådd ved. En økning i trykk senker temperaturen på den maksimale tettheten av vann.

    Siden nesten 80% av overflaten på planeten vår er dekket med vann, spiller egenskapene til utvidelsen en betydelig rolle i å skape klimaet på jorden. Solstrålene som faller på vannoverflaten, varm det opp. Hvis temperaturen er under 1-2 o C, så har de oppvarmede vannlagene større tetthet enn kaldt og synke ned. Samtidig er deres plass okkupert av kaldere lag, som igjen varmes opp. Så det er en konstant endring av vannlag, og dette fører til oppvarming av vannsøylen, inntil maksimal tetthet er nådd. En ytterligere økning i temperaturen fører til at de øvre vannlagene reduserer tettheten og forblir på toppen.

    Så det viser seg at et stort lag med vann varmes opp til temperaturen med maksimal tetthet ganske raskt, og en ytterligere økning i temperaturen er langsom. Som et resultat har dype vannforekomster av jorden fra en viss dybde en temperatur på ca. 2-3 o C. Samtidig kan temperaturen på de øvre vannlagene i havet i varme land ha en temperatur på ca. 30 o C og høyere.