Что такое соленость и в каких показателях ее можно выражать

[AChernitsky 5]

По моему Вы немного спешили этим выводом или предложением. Все зависит от того, какая наша цель. Мы же говорим о плотности и удельной массе и меряем их в контексте определения солености морской воды.

 

Например, пусть у нас в аквариуме температура 25 градусов. Мы мерили арэометром то, не знаем что, :roll: и получили результат 1.0233. Если мы мерили плотность, то у нас соленость 35, а если удельную массу, то 31. Тут ошибка уже (35-31)/35=11.4% А обитателей аквариума не интересует, что мы мерили или надеялись мерить, их интересует только соленость.

 

Ой, как интересно! :3230399: У меня по Вашим данным и моим таблицам получается 33.2‰, то есть ровно посередине. :1171:

 

Давайте разбираться. :alc: У меня таблица из книги Спота, вход в нее по отсчету гидрометра и температуре воды.

 

А чем пользовались Вы, а главное, в чем, по-вашему, разница между плотностью и удельном массой и как Вы их измеряете

[Дайвер 0]

http://www.aqualogo.ru/phpbb2/index.php?s=...ost&p=48575 :tuplu: в тему или нет - не знаю, еще не скачал сам :gygy:

[AChernitsky 5]

http://www.aqualogo.ru/phpbb2/index.php?s=...ost&p=48575 :tuplu: в тему или нет - не знаю, еще не скачал сам :gygy:

 

Судя по резюме - не в тему. Там больше про взаимоотношение придонной воды с донными осадками

[ealex 2]

Ой, как интересно! :3230399: У меня по Вашим данным и моим таблицам получается 33.2‰, то есть ровно посередине. :1171:

 

Давайте разбираться. :alc: У меня таблица из книги Спота, вход в нее по отсчету гидрометра и температуре воды.

Прочитайте внимательно название этой таблицы. Не вы первый на этом поподаетесь.

[ealex 2]

К сожалению эта тема полна неточностей и ошибок, именно из-за которых у любителей и появляются проблемы с измерением солёности. :tuplu: Неточности начинаются с определения термина солёности по отношению к морской воде, к счастью в английском языке к слову "определение" не подкопаешься, оно разное для определения термина величины - "definition" и для измерения величины - "methods of computing", "measuring", итд. Тут можно почитать о определении термина солёность по отношению к морской воде: http://oceanworld.tamu.edu/resources/ocng_...hapter06_01.htm Обратите внимание, какое определение термина "is now the official definition". :hmmm:

 

Ещё: http://www.advancedaquarist.com/issues/jan2002/chemistry.htm

One further point on salinity: in this article, as in the chemical oceanography literature, the salinity of seawater is now defined as a dimensionless unit, S. In older literature it has the units of ppt (parts per thousand by weight), and that is roughly the way to think of it, but it is now defined as the ratio of the seawater conductivity to that of a potassium chloride solution of defined composition. Consequently, seawater has S=35 (or some similar number). Other solutions, like simple sodium chloride, are not defined in this way, and are still reported as ppt. This definition of salinity is described in detail in "Chemical Oceanography" by Frank Millero (1996).

 

Далее, плотность - отношение веса к объёму, объём не зависит от температуры - кубометр он и в Африке кубометр. :lol: Сама плотность зависит от температуры.

 

Specific gravity по отношению к морской воде - отношение плотности солёной воды, к плотности пресной, обычно выражается как отношение плотностей при температуре, для которой эта SG дана, но может выражаться как отношение плотности солёной воды при одной температуре к плотности пресной воды при другой температуре, и тогда обозначается как, например, SG 25/4C, такое SG существует только при одной температуре. SG 25/4 численно равна плотности при 25C, но в науке предпочитают пользоваться SG хх/4, а не плотностью, так как эта величина не оставляет места для раздумья, что бы это могло значить.

 

SG по-прежнему очень широко используется по отношению к морской воде, так как меньше зависит от температуры, чем плотность, большинство любительских приборов измеряют SG в какой либо его форме.

 

Дополнительно о SG и плотности: http://www.advancedaquarist.com/issues/jan2002/chemistry.htm

 

Далее надо помнить, что показания прибора не есть измеряемая величина! Показание может равняться измеряемой величине при определённых условиях, надо либо соблюдать эти условия либо иметь таблицу для данного прибора для перевода показаний в измеряемую величину.

 

Плотность можно перевести в солёность, зная температуру и давление, для этого есть калькуляторы, например: http://ioc.unesco.org/Oceanteacher/oceante...ecalculator.htm

 

Мы видим, что при солёности 35 и температуре 25C плотность равна 1023.34 кг/м3 а SG 1.02637 (1023.343058 / 997.047958). При 25C и SG 1.02334 солёность будет 31 (плотность - 1020.319 кг/м3 (1.02334 * 997.047958)). То есть всё очень просто, когда термины понятны.

[AChernitsky 5]

Господа, это я как модератор :497762: к вам обращаюсь!

 

Если дискуссия :1378: будет вестись на английском языке, то многие форумчане не смогут в ней участвовать даже пассивно. :1503:

 

Поэтому, не сочтите за труд, переводить английские цитаты на русский язык.

:498270:

Заодно и выясним, одинаково ли мы понимаем прочитанное.

[albert 1]

А чем пользовались Вы, а главное, в чем, по-вашему, разница между плотностью и удельном массой и как Вы их измеряете

Использовал таблицу из Reef Aquarium Salinity: Homemade Calibration Standards

 

 

Причина разницы между плотности и удельной массой как раз в том, что последняя выражена не по отношению к воде при температуре 4 градуса, а скоре всего при 25 градусов. Как автор отмечает, таблица была создана при помощи калькулятора на сайте ioc.unesco.org/oceanteacher/~Calculator.htm. В настоящее врема этот сайт реорганизован, калькулятор можно найти http://ioc.unesco.org/Oceanteacher/OceanTe...Calc/OcCalc.htm

 

Но... этот калькулятор выдает совсем другие значения для удельной массы чем в указанной таблице. Причиной может быть факт, что удельная масса там вычисляется как обратное число удельного объема. А удельный объем в действительности является обратным числом плотности, а не удельной массы (Basic Concepts in Physical Oceanography: Introduction to the Primary Variables ).

 

К стати, очень хороший пример, что пора, как Вы совершенно правильно писали, забыть понятие удельной массы, тем более удельного веса. :gygy:

[ealex 2]

Как автор отмечает, таблица была создана при помощи калькулятора на сайте ioc.unesco.org/oceanteacher/~Calculator.htm. В настоящее врема этот сайт реорганизован, калькулятор можно найти http://ioc.unesco.org/Oceanteacher/OceanTe...Calc/OcCalc.htm

 

Но... этот калькулятор выдает совсем другие значения для удельной массы чем в указанной таблице. Причиной может быть факт, что удельная масса там вычисляется как обратное число удельного объема. А удельный объем в действительности является обратным числом плотности, а не удельной массы (Basic Concepts in Physical Oceanography: Introduction to the Primary Variables ).

 

К стати, очень хороший пример, что пора, как Вы совершенно правильно писали, забыть понятие удельной массы, тем более удельного веса. :gygy:

Если пользоваться правильными определениями и обратить внимание на комментарии к использованному алгоритму на данном калькуляторе, то и по нему можно получить те же значения, что у Рэнди или у меня в предыдущем сообщении. Хотя я бы таким пёстрым калькулятором, который к тому же выдаёт единицу g/cm3 для SG, не пользовался. На этом же сайте есть и приличный калькулятор.

[AChernitsky 5]

К сожалению, эта тема полна неточностей и ошибок, именно из-за которых у любителей и появляются проблемы с измерением солёности. … То есть, всё очень просто, когда термины понятны.

Господа, ну так для этого и создана данная тема, чтобы разобраться, избавиться от неточностей и ошибок. Я специально пишу мелкими постами, чтобы уважаемые оппоненты могли реагировать в пошаговом режиме, а не ждать когда накопятся ошибки и неточности.

Неточности начинаются с определения термина солёности по отношению к морской воде

Ealex! Ну, так я до сих пор жду Вашего определения термина «соленость» на русском языке, а не ссылку на страницу с несколькими вариантами терминологии. Историю подхода к измерению солености я изложил во втором посте, в том числе и на основе материалов из той книги, на которую Вы ссылаетесь.

Далее, Вы даете свои дефиниции терминов «плотность» и “SG”, но не критикуете приведенные мною. Так в чем же неточности и ошибки?

 

Так что жду Вашей критики дефиниций "солености", "плотности" и "SG".

А до методов измерения солености я еще не добрался.

[AChernitsky 5]

Пока что конструктивной :497762: критики не появилось, так что продолжим теоретизировать.

 

Итак, мы договорились, что плотность – это масса единицы объема вещества,

 

Как же можно измерить плотность? Классический метод – весовой. Это прямой метод, потому что мы измерим и массу, и объем.

 

Для измерения плотности этим методом нам понадобятся: аналитические весы, пикнометр (это такая колба с очень узким и длинным горлышком), дважды дистиллированная вода и та жидкость, плотность которой мы хотим измерить, термометр. Температура обеих жидкостей и воздуха в лаборатории должны быть одинаковыми.

 

Сначала взвесим чистый сухой пикнометр.

Потом нальем в него дистиллированную воду, сделаем на горлышке отметку по уровню воды, взвесим.

Потом выльем воду, сполоснем пикнометр испытуемой жидкостью, нальем эту же жидкость до отметки уровня дистиллированной воды. Взвесим.

 

Теперь займемся вычислениями. От веса дист. воды с пикнометром отнимем вес самого пикнометра. Получим чистый вес чистой воды. Найдя в справочнике плотность воды при данной температуре, и разделив вес воды не ее плотность, узнаем объем сосуда.

Так же определим чистый вес испытуемой пробы.

Разделив вес пробы на ее объем, получим значение плотности.

 

(Примечание. Если все вышеперечисленные манипуляции проводить при температуре +4 С, при которой плотность чистой воды 1, то вес чистой воды будет численно равен объему пикнометра, а плотность испытуемой жидкости – ее же удельному весу в старом понимании. При других температурах плотность воды иная.)

 

Почему нужно возиться с весами? Потому что точность взвешивания гораздо выше, чем точность измерения объема. Современные аналитические весы позволяют взвешивать предметы весом до 600 г с точностью до 0.1 мг. 500 мл взвесить не удастся, так как сам пикнометр такого объема весит больше 100 г, но уже 250 мл вполне можно. Погрешность единичного взвешивания будет составлять десятитысячные доли процента, а ошибка определения плотности после всех измерений – тысячные доли процента.

 

Те, кто не нуждается в такой точности, могут измерять объемы испытуемой жидкости с помощью различных мерных приспособлений: пипеток, колб, циллиндров, стаканов. Приличные производители указывают на своих изделиях не только точность измерения, но и ту температуру, при которой выполнена градуировка.

 

Но на практике аквариумисты, и не только они, судят о плотности жидкости по ее выталкивающей силе. Для этого используются гидрометры: ареометры и стрелочные гидрометры (Swing Arm Hydrometer).

 

Но о них мы поговорим в следующий раз, а пока резюме:

 

По выталкивающей силе мы будем судить о плотности морской воды, а по ее плотности – о солености.

[ealex 2]

Я глубоко убеждён, что вопрос об определении терминов солёности, плотности и SG по отношению к морской воде не может быть предметом дискуссии, в определённой области науки есть однозначные определения используемых величин именно для того, чтобы пользуясь этими величинами можно было бы без недопонимания беседовать о самом предмете науки. Более того, мне очень жаль, что большинство дискуссий на этом форуме ведётся именно на темы, не подлежащие дискуссированию и никогда не доходят до действительно интересного уровня, а ещё хуже, что я умудряюсь в большинство таких дискуссий влипнуть. :roll:

 

Я дал ссылки, по которым можно найти информацию об определении данных терминов и коротко написал эти определения на русском. Такие англоязычные выражения, как "is now the official definition" IMHO не могут быть поняты двусмысленно, так что не вижу никакого смысла продолжать этот разговор.

 

Если вы имеете в виду, что ваши определения плотности и SG не сильно отличаются от "моих", то мне не понятно, как пользуясь этими определениями и примитивной математикой вы получили разницу между использованием плотности и SG 0,5%, а не 20,5% при 30С. :tuplu:

[AChernitsky 5]

Я глубоко убеждён, что вопрос об определении терминов солёности, плотности и SG по отношению к морской воде не может быть предметом дискуссии, в определённой области науки есть однозначные определения используемых величин именно для того, чтобы пользуясь этими величинами можно было бы без недопонимания беседовать о самом предмете науки. Более того, мне очень жаль, что большинство дискуссий на этом форуме ведётся именно на темы, не подлежащие дискуссированию и никогда не доходят до действительно интересного уровня, а ещё хуже, что я умудряюсь в большинство таких дискуссий влипнуть. :roll:

 

Я дал ссылки, по которым можно найти информацию об определении данных терминов и коротко написал эти определения на русском. Такие англоязычные выражения, как "is now the official definition" IMHO не могут быть поняты двусмысленно, так что не вижу никакого смысла продолжать этот разговор.

 

Если вы имеете в виду, что ваши определения плотности и SG не сильно отличаются от "моих", то мне не понятно, как пользуясь этими определениями и примитивной математикой вы получили разницу между использованием плотности и SG 0,5%, а не 20,5% при 30С. :tuplu:

 

Это только со стороны кажется, что ученые оперируют строго определенными понятиями, которые все они трактуют однозначно. Очень многие споры между различными "школами" в той или иной отрасли науки связаны как раз с разным толкованием базовых понятий. А уж ученые разных специальностей могут одним и тем же термином называть совершенно разные вещи. Отсюда и бессмысленные споры.

 

Еще раз прошу Вас не пожалеть времени и привести Ваши версии трактовки обсуждаемых нами терминов на русском языке.

[AChernitsky 5]

Итак, мы остановились на том, что о плотности воды мы будем судить по ее выталкивающей силе.

 

Для точного измерения выталкивающей силы используются приборы, называемые гидрометрами (они же ареометры, или денсиметры).

 

Тем, кто захочет объяснить мне и читателям, что ареометр, гидрометр и денсиметр – суть разные приборы, предлагаю предварительно заглянуть на сайт одного из ведущих производителей лабораторного оборудования из стекла - немецкой фирмы BRAND http://www.brand.de/de/downloads/downloads...alog/index.html и убедиться, что они используют три этих названия как синонимы: гидрометр – в английском каталоге, ареометр – в немецком, денсиметр – во французком, итальянском и испанском. Там же написано, что прибор этот измеряет плотность (г/см3).

 

Поиск в Гугде показал, что часто гидрометр путают с гигрометром – прибором для измерения влажности.

 

Применяемый аквариумистами стеклянный гидрометр (он же ареометр постоянного веса), представляет собой стеклянный поплавок, в широкой нижней части которого находится балласт (чаще всего свинцовая дробь). Верхняя часть – длинная и узкая. Иногда в нижнюю часть вмонтирован еще и термометр. Работа такого прибора базируется на законе Архимеда, согласно которому на погруженное в жидкость тело действует выталкивающая сила, равная весу жидкости в объеме тела. :498270: Таким образом, если гидрометр частично погрузился в жидкость на определенную глубину, то его вес равен весу вытесненной им жидкости. А вес жидкости равен произведению ее плотности на объем. Чем выше плотность жидкости, тем меньше погрузится в нее поплавок. Для измерения глубины погружения прибора верхний тонкий кончик градуируют, обычно в единицах плотности, но возможны варианты.

 

На практике с ареометром работают следующим образом. Испытуемую жидкость помещают в прозрачный цилиндр, дают уровняться температурам жидкости, цилиндра, а в идеале - и воздуха. Чистый гидрометр аккуратно берут за верхнюю часть и помещают в жидкость, не допуская больших вертикальных колебаний. Если корпус ареометра, находящийся над поверхностью, будет смочен водой, то показания ареометра будут неверными, так как прибор станет тяжелее. Если ареометр глубоко нырнул, то его следует промыть чистой водой и вытереть насухо, а процесс измерения повторить снова. Когда положение прибора стабилизируется, считывают показания по нижней части мениска. Одновременно записывается температура жидкости. Для точных измерений используют набор гидрометров: один грубый, прикидочный и несколько точных с узкой растянутой шкалой с разными диапазонами измерений.

 

Знание температуры измеряемой жидкости понадобится нам для двух целей.

В конце концов, когда мы дойдем до пересчета плотности морской воды в соленость, нам надо будет учитывать температуру, поскольку плотность воды зависит и от солености и от температуры.

 

Но в начале можно, зная температуру анализируемой жидкости, ввести поправку на показание самого гидрометра. Дело в том, что объем гидрометра меняется с изменением его температуры из-за теплового расширения стекла. Поэтому на профессиональных гидрометрах всегда указана та температура, при которой они были откалиброваны (The reference temperature). Стандартная температура калибровки в Европе – 20°С, в Америке 60°F (15.56°С). Но для специализированных гидрометров калибровка проводится при иных температурах (например, спиртометры - 15°C, а молокомеры - 28°С).

 

Для того, чтобы расчитать поправку гидрометра, надо выполнить 4 арифметических действия. (Исходная формула находится на сайте производителя гидрометров http://www.brand.de/fileadmin/user/pdf/GK7...d_Density-e.pdf на странице 8)

 

1. От температуры жидкости отнять температуру калибровки. Не забыть про знак.

2. Полученную величину умножить на 0.000025 (это коэфффициент расширения стекла).

3. От 1 (единица) отнимаем полученную величину (не забываем про знак, если температура калибровки выше темературы измеряемой жидкости, то мы будем отнимать отрицательную величину, то есть складывать).

4. Эту величину умножаем на отсчет гидрометра и получаем истинное значение плотности.

 

Примеры :tuplu:

1. Мы намерили плотность 1,023 и температуру 25° С гидрометром, градуированным при 20°С.

Считаем. 25-20=5.

Умножаем 5 на 0.000025, получаем 0.000125.

Теперь от 1 отнимем 0.000125, получим 0.999875.

0.999875 умножим на полученный отсчет 1,023, получаем 1.02287, то есть практически ту же величину, что и без поправки.

2. Добрый дядюшка прислал нам гидрометр из Америки. У американского гидрометра калибровка проведена при температуре 15.56° С. Намерили мы те же 1.023 при 25°С. Плотность после поправки будет 1.02276, т.е. те же 1.023 после округления.

3. Пусть температура воды будет 30°С, а температура калибровки – 15.56°C. Измеренная плотность – 1.023. Даже при разнице почти в 15 градусов плотность после поправки составит 1.022632, то есть те же 1.023.

 

Я думаю, что возится с вычислением этой поправки нет смысла.

 

Еще раз - речь идет о температурной поправке показаний гидрометра, а не об учете температуры при определении солености воды по ее плотности.

[AChernitsky 5]

Стрелочные гидрометры

 

Большинство аквариумистов использует не стеклянные поплавочные, а пластмассовые стрелочные гидрометры. Их английское название Swing Arm Hydrometer – гидрометры с поворачивающейся стрелкой. Судя по тому, что эти приборы не упоминаются в книге Спота (1991 г), они вошли в обиход сравнительно недавно.

 

Рассматривая принцип дествия такого прибора, мы вновь вспомним Архимеда, но не кричавшего «Эврика», вытесняя воду в ванне, а говорящего про рычаг и точку опоры. Стрелка гидрометра представляет собой именно рычаг, но рычаг второго рода, у которого точки приложения сил располагаются по одну и ту же сторону от опоры.

 

Если посмотреть на такую стрелку, то можно увидеть круглую вставочку между осью вращения и кончиком стрелки. Я разобрал один из наших приборов. Стрелка всплывает в дистиллированной воде, круглая вставка тонет в растворе морской соли концентрацией 100 г/л. Так что стрелка служит поплавком, а вставка – грузилом. Вот и получается, что на стрелку действуют две силы: одна тянет ее вверх, а другая – вниз. А поскольку хвостик жестко закреплен, то в результате стрелка вращается на оси.

 

(Рычагами второго рода являются наши конечности, вес костей тянет вниз, а мышца – вверх, ось – сустав, так что можете поэкспериментировать на себе).

 

Если стрелка застыла в равновесном состоянии, значит, силы которые тянут стрелку вверх и вниз уравновесились. А эти силы, в свою очередь, зависят от выталкивающей силы воды и меняются с изменением плотности. Вот так угол поворота стрелки позволяет нам судить о плотности воды.

 

Основное преимущество стрелочных гидрометров – прочность и легкость считывания результатов. Шкала растянута, цифры крупные.

 

Основной недостаток – низкая точность и плохая воспроизводимость результатов. Причина – большая поверхность, к которой прилипают пузырьки воздуха. Обычно это приводит к завышению результатов (пузырьки тянут стрелку вверх, как будто плотность высокая), но я сталкивался и с занижением результатов, если пузырек оказывался на хвосте стрелки.

 

Пишут, что предварительное замачивание снижает прилипание воздуха

 

Итак, мы завершили обзор инструментальных методов измерения показателей воды. В следующий раз поговорим о том, как интерпретировать полученные результаты.

 

Жду вопросов, замечаний и вообще хотелось бы обратной связи.

[Sleepy 51]

Не переживайте, мы тут и всё внимательно читаем и конспектируем.

[albert 1]

Если стрелка застыла в равновесном состоянии, значит, силы которые тянут стрелку вверх и вниз уравновесились. А эти силы, в свою очередь, зависят от выталкивающей силы воды и меняются с изменением плотности. Вот так угол поворота стрелки позволяет нам судить о плотности воды.

А все-таки остается вопрос, почему стрелка оставливается в определенном положении равновесия? Ведь стрелку движет разница двух сил, а эта разница при конкретной плотности воды постоянная и в Вашей интерпретации не зависит от положения стрелки. То есть, что-то должен еще противодействовать повороту стрелки, иначе она всегда показывала бы либо вверх, либо вниз. Так как на оси никакой пружины нет, то наверное в игру вступят смещения точек воздействия этих сил по отношению оси стрелки в горизонтальной проектции (изменения длин рычагов).

 

Надеюсь Вы поняли суть моего вопроса.

[Sleepy 51]

А все-таки остается вопрос, почему стрелка оставливается в определенном положении равновесия? Ведь стрелку движет разница двух сил, а эта разница при конкретной плотности воды постоянная и в Вашей интерпретации не зависит от положения стрелки. То есть, что-то должен еще противодействовать повороту стрелки, иначе она всегда показывала бы либо вверх, либо вниз. Так как на оси никакой пружины нет, то наверное в игру вступят смещения точек воздействия этих сил по отношению оси стрелки в горизонтальной проектции (изменения длин рычагов).

 

Надеюсь Вы поняли суть моего вопроса.

 

Не, всё ок тут. Смотрите... Это же РЫЧАГ. Выиграешь в силе - потеряешь в расстоянии. А закреплено только с одной стороны. И когда стрелка движется - её центр масс смещается и что важно (!!!) не по вертикали и в зависимости от положения стрелки сила, которую необходимо приложить к её незакрепленному концу изменяется и всё это замирает в положении некоторого равновесия...

Т.е. когда стрелка лежит в самом низу - её поднять проще чем когда она занимает горизонтальное положение.

Попробуйте поднять гантель на вытянутой прямой руке прямо перед собой - вначале пути - поднимается легко, но чем дальше - тем труднее.

 

P.S. Перечитал.. Очень криво написал, конечно. ;( Но в целом понять можно. ))

[AChernitsky 5]

А все-таки остается вопрос, почему стрелка оставливается в определенном положении равновесия? Ведь стрелку движет разница двух сил, а эта разница при конкретной плотности воды постоянная и в Вашей интерпретации не зависит от положения стрелки. То есть, что-то должен еще противодействовать повороту стрелки, иначе она всегда показывала бы либо вверх, либо вниз. Так как на оси никакой пружины нет, то наверное в игру вступят смещения точек воздействия этих сил по отношению оси стрелки в горизонтальной проектции (изменения длин рычагов).

 

Надеюсь Вы поняли суть моего вопроса.

 

Альберт, я понял не только вопрос, но и ответ Слипи

Хотя было нелегко, много думал, двигал предплечье бицепсом.

Действительно, дело в плече каждой силы.

 

Когда рычаг в равновесии, то одинаковы величины момента силы (момент силы=силаХплечо), тянущие вверх и вниз. Изменилась плотность воды, изменились силы, стрелка повернулась, в результате плечо (горизонтальная проекция) тоже изменилось. Стрелка попрыгала и успокоилась в новом рановесном положении.

[Молчанов Юрий 0]

... дело в плече каждой силы...

 

Дело не в плечах, а в их соотношении. Более того, в соотношении проекций на горизонтальную плоскость (поскольку силы направлены вертикально)

 

Если точки приложения сил и точка крепления находятся на одной прямой (это если грузик разместить на оси стрелки, а не ближе к краю), то соотнощение проекций плеч будет постоянно и у системы будет только два равновесных положения - вертикально вверх и вертикально вниз.

Поэтому грузик и размещают не на оси, чтобы изменение соотношения проекций компенсировало изменение выталкивающей силы.

 

(Статика. 8-й класс средней школы СССР)

[AChernitsky 5]

Для тех, кому неохота читать по-английски - перевод текста, которым мы с уважаемыми оппонентами шпыняем друг друга

 

http://www.oceanographers.net/wiki/Tempera...st_iplotnost_ii

[beg 0]

Для тех, кому неохота читать по-английски - перевод текста, которым мы с уважаемыми оппонентами шпыняем друг друга

 

http://www.oceanographers.net/wiki/Tempera...st_iplotnost_ii

Пора уже на форуме открыть библиотеку на такие капитальные ссылки.Накопилось их уже порядочно но все разбросанны по разным темам.

[albert 1]

Спасибо всем.

 

 

По моему Юрий ближе всего к истине. Если внимательно посмотреть как груз приклеплен к стрелке и как стрелка приклеплена к оси, то можно предпологать, что при повороте стрелки центры масс груза и стрелки перемещаются по отношению оси таким образом, что чем больше вверх, тем больше становится отношение длин плеч груз/стелка. Отсюда и возникает феномен, что в теории автоматического управления называется отрицательной обратной связю и что наконец стабилизирует положение стрелки.

 

Гипотеза проверена экспериментом. :lol: На листке бумаги отметил ось, центр тяжести груза и самой стрелки (немножко правее от груза) и мерил длины плеч при нескольких углов поворота. Вот результаты

угол поворота	отношение плеч груз/стрелка
-----------	------------------------
45 вниз		  1,5
горизонтально	 1,7
45 вверх		 1,9
80 вверх		 2,3

[AChernitsky 5]

Итак, с помощью гидрометра мы получили какую-то цифру, которая характеризует плотность (или удельный вес) аквариумной воды. (Даже мой рефрактометр выдает результат в единицах плотности.).

 

Этим можно и удовлетвориться, поскольку многие современные руководства по морской аквариумистике именно так выражают содержание соли в воде, оптимальные и допустимые ее значения. Но, на мой взгляд, этого недостаточно, такой метод, конечно, лучше, чем отметка на стекле аквариума, показывающая, на сколько испарилась вода и сколько ее надо долить, но ненамного.

 

Я предпочитаю иметь дело с ‰, они же граммы на литр по нескольким соображениям.

Во-первых, я человек пожилой и привык к промилле.

Во-вторых, в практическом применении они удобнее. Зная, сколько граммов соли содержится в литре воды, можно легко рассчитать сколько соли (или воды) надо добавить в аквариум. чтобы получить нужную соленость.

В-третьих, соленость – величина самодостаточная, зависящая только от количества соли в килограмме раствора, тогда как плотность зависит от двух параметров: солености и температуры воды.

 

Еще раз повторюсь. Морскую воду можно охарактеризовать массой различных параметров, но лишь три из них первичны (аргументы), то есть не зависят от других: это температура, соленость и давление. Другие показатели вторичны (функции) – это плотность, электропроводность, температура замерзания, скорость звука и много чего еще. Другое дело, что в практическом применении одни показатели удобнее измерять, чем другие.

 

Так, например, океанологов в черных погонах больше всего интересует плотность морской воды, так как именно этот показатель самый важный для подводных лодок, но автономные гидрологические станции (буи) измеряют электропроводность морской воды и температуру, а соленость и плотность пересчитывают по формулам Международного уравнения состояния морской воды.

 

Это уравнение, полученное в результате многолетних исследований, позволяет, измерив 2-3 показателя морской воды, вычислить остальные. Раньше использовали готовые таблицы, например. «ГСССД 76-84. Морская вода. Плотность в диапазонах температур - 2...40 С. давлений 0...1000 БАР и соленостей 0...42/Разр. МАФНО. МСИМ. СКОР. ЮНЕСКО; Утв. Госстандартом 12.12.84 N 222.- М.:Изд-во стандартов 1986 г.- 22 с. УДК 551.463:532.14(08)

Приведены значения плотности морской воды в диапазонах температур. давлений и соленостей. рассчитанные по Международному уравнению состояния морской воды». http://www.oceaninfo.ru/infor/prochie.htm

 

В последние годы появились специальные программы-калькуляторы, выполняющие подобные расчеты. например http://www.geogr.msu.ru/ocean/Calc/Calc.html. Но в большинстве своем такие программы считают плотность по результатам измерения температуры и солености. Нас же интересует обратная задача – определить соленость, зная температуру и плотность воды. Таблицы для соответствующих расчетов есть во многих аквариумных книгах, у того же Спота, а вот калькуляторов я нашел всего 2 (обращение за помощью к участникам форума оказалось тщетным).

Один калькулятор (назовем его 1)- http://fermi.jhuapl.edu/denscalc.html посложнее, другой (2) попроще http://www.lumcon.edu/education/studentdatabase/salconv.asp

 

И вот теперь мы вплотную приблизились к тому, ради чего затевалось все это обсуждение. Что надо вводить в эти таблицы – удельный вес воды или ее плотность. Мы то с вами теперь умные и знаем, что удельный вес отменили, как устаревшее понятие, да и соленость выражать в промилле тоже несовременно. А вот создатели приборов и таблиц об этом, похоже, не знают. И гидрометр Red Sea, и Aquarium Systems используют SG. В таблице Спота и в калькуляторе 2 тоже надо вводить удельный вес, а не плотность. И если быть уверенным в том, что эти товарищи действительно используют удельный вес, то можно ввести поправку, равную плотности дист. воды при той же температуре, что и у измеряемой морской воды. Но похоже на то, что многие используют плотность и удельный вес как синонимы.

 

Чтобы оценить, насколько существенна может быть путаница в результате применения плотности и удельного веса возьмем таблицу из старого (1977) издания CRC Handbook of Chemistry and Physics. В те годы понятие «удельный вес» еще не отменили и на стр. D-249 есть таблица характеристик морской воды разной солености, в их числе D - плотность при 20°С (размерность - kg/l) и SG при 20°С (величина безразмерная) Я внес их в первые три колонки: соленость, плотность и удельный вес при 20° С.

 

Таблица 1 STAB.doc

 

В колонках 4-9 приведены значения солености, расчитаные по таблица из Спота и по калькуляторам 1 и 2 с использованием значений плотности и удельного веса при температуре 20°С.

В колонке 10 приведена плотность, расчитанная калькулятором 3 http://www.geogr.msu.ru/ocean/Calc/Calc.html для данной солености (это – чтобы убедить себя и оппонентов, что плотность морской воды с 1977 г не изменилась).

 

Первый вывод, который можно сделать из этой таблицы – максимальная разница расчисления солености с использованием удельного веса и/или плотности составила 2.6‰. (Спот: 23,5-26,1). Это чуть больше 10%. Кого устраивает такая точность, может дальше не читать.

 

Для особо въедливых продолжим.

В таблице 2 представлена разница между заданной соленостью (колонка 1) и соленостью расчитанной (абсолютные величины)

Как видно, полного совпадения нет ни при одном из вариантов расчета.

 

Спот пользуется в своей таблице удельным весом. Величины, полученные в колонке 5 (по удельному весу) лучше совпадают со значениями из колонки1, чем величины из колонки 4 (по плотности ).

 

Калькулятор 1 считает с использованием плотности (кг/кубометр), и данные, полученные при использовании плотности (колонка 6), лучше совпадают с со значениями из колонки1, чем величины из колонки 7 (по удельному весу).

 

В калькулятор 2 вводятся значения SG. И у нас лучше соответствуют исходным данные, вычисленные по удельному весу (колонка 9), чем по плотности (колонка 8).

 

А вывод из этого такой – если мы измерили плотность воды, а использовали ее в вычислениях как удельный вес, или наоборот, ошибка будет большей, чем при корректном использовании полученой величины (т.е. плотности, как плотности, а SG как SG), но величина ошибки не превысит 10% от измеряемой величины, то есть максимум 3-4‰.

 

Так что спор о том, что измерять – плотность или удельный вес, он чисто теоретический.

 

Если на этот кусок не последует возражений, то в следующий раз мы попробуем оценить величину иных ошибок при измерении солености.

STAB.docSTAB.doc

[albert 1]

Вот содержание загадочного файла. Может быть не у всех имеется MS Office.

 

[ealex 2]

Ну и каша у вас получилась – причём ничего ни с чем не сошлось, но это вас видимо не смутило. :roll: Верьте или нет, но если не путать понятия и внимательней читать названия таблиц – то всё сойдётся. Почему-то вы проигнорировали мой совет прочитать внимательнее название таблицы в книге Спота, проигнорировали два калькулятора, на которые были ссылки в этой ветке, а так же не воспользовались определением термина SG. :tuplu:

 

По поводу калькуляторов – алгоритм расчёта уравнения морской воды не секретен, вы можете переводить плотность в солёность и сами без калькуляторов. Алгоритм можно найти так же в формате Excel.

 

К первому калькулятору претензий нет, он даёт тот же результат, как и два предыдущих в этой ветке, если бы вы ими воспользовались, у вас было бы 3 калькулятора, дающих один результат. А вот второй находится в папке studentdatabase – вероятно студенческая работа, какая SG в нём использована – умалчивается, но явно не SG, где температура морской воды равна температуре пресной, то есть воспользоваться мы им не можем.

 

SG это не более чем отношение плотности морской воды к плотности пресной, то есть никакого калькулятора для перевода СГ в солёность не нужно, достаточно калькулятора для перевода плотности в солёность, их у нас есть 3 дающих один и тот же результат.

 

Вы, вероятно, не поняли, откуда я получил разницу в солёности в ~20,5% при 30С, если перепутать плотность и SG, во всяком случае, вы это проигнорировали и подняли свои 0,5% всего до 10%. Пользуясь тремя калькуляторами, мы получаем, что если при 30С 1,02173 это плотность г/см3, то солёность будет 35, а если это SG (30/30) то плотность будет 995,65113kg/m3*1,02173=1017,2866kg/m3, a солёность будет 29. 35 больше, чем 29 на 20,7%.

 

Например, Tropic Marine выпускает точные аквариумные приборы как для измерения SG (25/25), так и плотности, внешне они ничем не отличаются, кроме маленькой пометки на шкале. Один показывает 1.023, а другой 1.026 в одной и той же воде при 25С, оба не врут. Вместо того чтобы объяснить, почему так (с помощью трёх калькуляторов и определения SG это замечательно объясняется), вы почему-то пытаетесь доказать, что такой проблемы вообще нет. :roll: