Летом средняя температура воды в Черном море около 25 С, а зимой около 7 С. Площадь поверхности Черного моря приблизительно равна 420 000 км в квадрате, средняя глубина его 1200 м. Вычислите, какое количество теплоты отдает вода Черного моря при смене времен года от лета к зиме, считая, что температура воды не меняется с глубиной.
Для решения задачи нам нужно вычислить разницу в температуре воды между летом и зимой, а затем использовать закон Фурье для вычисления количества теплоты, которое отдает вода при смене времен года.
Разница в температуре воды между летом и зимой:
ΔT = 25°С - 7°С = 18°С
Теперь нужно вычислить теплопроводность воды. Для воды значение теплопроводности принимается как 0.58 Вт/(м·°C).
Теплопроводность воды (λ) = 0.58 Вт/(м·°C)
Теперь мы можем использовать формулу закона Фурье для вычисления количества теплоты, отдаваемой водой:
Q = λ S ΔT / d
Где: Q - количество теплоты, Вт λ - коэффициент теплопроводности воды (0.58 Вт/(м·°C)) S - площадь поверхности Черного моря (420000 км² = 420000000000 м²) ΔT - разница в температуре (18°С) d - средняя глубина Черного моря (1200 м)
Подставляем значения:
Q = 0.58 420000000000 18 / 1200 Q = 8700000000 Вт
Таким образом, количество теплоты, отдаваемое вода Черного моря при смене времен года, составляет 8.7 миллиарда Вт (ватт).
Для решения задачи нам нужно вычислить разницу в температуре воды между летом и зимой, а затем использовать закон Фурье для вычисления количества теплоты, которое отдает вода при смене времен года.
Разница в температуре воды между летом и зимой:
ΔT = 25°С - 7°С = 18°С
Теперь нужно вычислить теплопроводность воды. Для воды значение теплопроводности принимается как 0.58 Вт/(м·°C).
Теплопроводность воды (λ) = 0.58 Вт/(м·°C)
Теперь мы можем использовать формулу закона Фурье для вычисления количества теплоты, отдаваемой водой:
Q = λ S ΔT / d
Где:
Q - количество теплоты, Вт
λ - коэффициент теплопроводности воды (0.58 Вт/(м·°C))
S - площадь поверхности Черного моря (420000 км² = 420000000000 м²)
ΔT - разница в температуре (18°С)
d - средняя глубина Черного моря (1200 м)
Подставляем значения:
Q = 0.58 420000000000 18 / 1200
Q = 8700000000 Вт
Таким образом, количество теплоты, отдаваемое вода Черного моря при смене времен года, составляет 8.7 миллиарда Вт (ватт).