НПСФ 2018, 7. клас — Задача 3. Вода, сол и лед
Пролетно национално състезание по физика 2018, тема за 7. клас (първа състезателна група) · 9 март 2018 г. · 10 т.
Условие
Солеността на морската вода се измерва в грамове разтворени соли на килограм морска вода. Както и чистата вода, морската вода също има температурна аномалия – при някаква температура тя има максимална плътност. зависи от солеността . Температурата на втвърдяване (ледообразуване) също зависи от . Тези две зависимости са представени на фигурата.
Всички получени температури в тази задача представете с точност 0,1°C.

а) Едно от Седемте рилски езера, Окото, е дълбоко 38 m. През зимата то се е заледило и ледът е достигнал дебелина 2 m. Температурата на въздуха е -10°C. Колко е температурата на водата на дъното на езерото? [2 т.] Колко е температурата на водата на границата между водата и долната повърхност на леда? [4 т.]
б) Солеността на Северният ледовит океан близо до бреговете на Канада е 34 g/kg. Ако температурата на водата на дъното му е максимално ниската, колко °C е тя? [2 т.]
в) Солеността на Черно море е 17 g/kg. Колко е температурата на водата на дъното му, ако тя е с 8,8°C по-висока от максимално ниската (за дъното му) за тази соленост? [2 т.] При каква температура на водата на повърхността му ще започне да се образува лед? [4 т.]
Отговори
а) На дъното: 4,0 °C; на границата вода–лед: 0,0 °C.
Прясна вода (): °C, °C.
б)
Отчита се от правата при g/kg.
в) На дъното: 9,1 °C; лед на повърхността започва да се образува при −0,9 °C.
Максимално ниската температура на дъното при g/kg е 0,3 °C, откъдето °C; ледообразуването при g/kg е при −0,9 °C.
Решение
а) Използвайки графиката вдясно, температурата на дъното на езерото е 4,0 °C. [2 т.] Температурата на границата между водата и леда е 0,0 °C [2 т.]
б) Използвайки графиката вдясно, температурата на водата на дъното на Северния ледовит океан близо до бреговете на Канада е −1,8 °C [2 т.]
в) За дадената соленост на Черно море, максимално ниската температура на дъното му е 0,3 °C. [1 т.] Следователно истинската температура на дъното му е 0,3 °C + 8,8 °C = 9,1 °C. [1 т.] На повърхността му ще започне да се образува лед при температура на водата −0,9 °C. [2 т.]
Оригинал в Архива: proletni_2018_7problems.pdf · официални решения: proletni_2018_7solutions.pdf