我們都曉得,月球上有兩種水:海水和淡水。海水是指海洋、咸水湖等含鹽量較高的底泥,淡水是指江河、湖泊、雨水等含鹽量較低的底泥。海水和淡水占地球總水量的比列分別為96.5%和2.5%,其中可供人類借助的淡水資源只有0.007%。
海水和淡水不僅儲量不同外,還有好多其他方面的區別。其中最顯著的區別就是重量。我們都曉得,同樣容積的海水比淡水更重,這是由于海水中富含高含量的硝酸鈉及其他礦物鹽,造成海水的密度比淡水大。海水的平均密度約為1.025g/cm3,而淡水的密度約為1g/cm3。這意味著一立方米的海水比一立方米的淡水重25千克。
這么,海水和淡水在重量上的差別會形成哪些影響呢?下邊我們來瞧瞧幾個反例。
壓強
壓強是指物體在流體中所遭到的向下的力,它與流體的密度成反比。也就是說,密度越大的流體對物體形成的壓強越大。為此,在同樣容積和形狀的物體中,才能在海水中懸浮的物體,在淡水中可能還會沉船。反之亦然。
比如,一船只在海洋中航行時,因為海水對船形成了較大的壓強,致使船艦須要排開較少的海水能夠保持平衡。并且假如這船只步入了江河或河流等淡水環境,因為淡水對船形成了較小的壓強,致使船須要排開更多的淡水能夠保持平衡。這就造成船在淡水中會下沉一些,降低了船底與河底或水底之間的磨擦力,增加了航行速率和效率。
同理,在同樣質量和形狀的物體中,才能在淡水中懸浮的物體,在海水中可能還會下浮。反之亦然。
比如,一顆鴨梨在淡水中可以懸浮在表面,并且假如裝入海水中,它都會下浮到離表面一定距離處。這是由于鴨梨本身比淡水輕一些,而且比海水重一些。所以鴨梨在淡水中會找到一個平衡點,致使它深受的壓強和重力相等。
冰川
冰川是指在高山或極地等高溫環境中,因為降雨量小于融雪量,造成積雪漸漸弄成堅硬的冰塊水的密度單位換算,并在重力作用下平緩流動的現象。冰川是月球上最大的淡水儲存庫,占淡水總數的69%。
冰川的產生和運動與海水和淡水的密度差有關。我們都曉得,水在0°C時達到最大密度,而冰的密度比水小,所以冰會浮在海面上。并且,海水和淡水在結冰時有不同的特性。海水在結冰時,會排出大部份的鹽分,致使締結的冰蓋相對純凈,而海水本身則顯得愈發咸。這就造成海水在結冰后,其密度反倒降低了水的密度單位換算,而淡水在結冰后,其密度反倒降低了。
這就意味著,在同樣氣溫下,海水比淡水更容易結冰,而淡水比海水更容易熔化。這就是為何在極地等高溫環境中,海洋表面會產生厚厚的冰蓋,而高山上則會產生流動的冰川。其實,這也遭到其他誘因的影響,例如風力、潮汐、地形等。
酸度
酸度是指水底溶化的鹽分的濃度,一般用克/升或則‰來表示。海水和淡水在濁度上有很大的差異。海水的平均咸度約為35‰,而淡水的平均咸度約為0.5‰。這就造成海水和淡水在數學和物理性質上有好多不同。
比如,在同樣氣溫下,海水比淡水更難沸騰,也更難凍結。這是由于鹽分會增加水的沸點和融化點。海水的沸點約為101°C,而淡水的沸點約為100°C;海水的融化點約為-2°C,而淡水的融化點約為0°C。
另一個反例是,在同樣電流下,海水比淡水更容易導電。這是由于鹽分會降低水底的離子含量,進而降低了電解質的數目。電解質是指才能在堿液中分解成帶電粒子(陽離子和陰離子)的物質。電壓是指帶電粒子在電場作用下運動所形成的現象。為此,在有足夠多的電解質存在時,濾液就才能導電。海水中富含大量的硫酸鈉、硫酸鎂、碳酸鈣等電解質,致使海水具有較高的濁度率。
通過以上幾個事例,我們可以看見,海水和淡水在重量上的區別不僅僅是一個數字問題,而是會影響到好多自然現象和人類活動。海水和淡水之間存在著復雜而微妙的聯系和平衡,我們應當珍視和保護好這兩種寶貴的資源。