32.010 4216

A Holt‑tenger vize nagyon sós, több mint \(30\ \mathrm{m/m\%}\) sótartalmú. Eltérően az óceánoktól (ahol a sótartalom 97%‑a \(\mathrm{NaCl}\)) a Holt‑tenger sótartalma főleg \(\mathrm{MgCl_2}\)‑ból és \(\mathrm{KCl}\)‑ból áll; a sótartalmának csupán 10%‑a \(\mathrm{NaCl}\). A partjain az elpárolgó víz miatt vastagon kiválik a sótartalom. A vizének sűrűsége \(\displaystyle 1,23\ \mathrm{\frac{g}{cm^3}}\), ami az emberi test \(\displaystyle \approx 1\ \mathrm{\frac{g}{cm^3}}\) sűrűségénél jóval nagyobb, emiatt az ember mozdulatlanul is lebeg a felszínén, leúszni pedig nem tud, még pár métert sem, mert feldobja a nagy felhajtóerő. A vízszintje a világtengerekhez képest 430 méterrel mélyebben van, ezért a Holt‑tenger partján a légnyomás már 50 millibar‑ral nagyobb az átlagos tengerszinti légnyomásnál (ami \(1013,25\ \mathrm{mbar}\)). Ugyan táplálja a Jordán‑folyó, de mivel abból nagy mennyiségű vizet elhasználnak mielőtt a Holt‑tengerbe ömlik, így a Holt‑tenger párolgása több, mint a vízpótlása, emiatt egyre csak zsugorodik (a jelenlegi fogyási ütem fennmaradása mellett a 2070-es években fog teljesen eltűnni). A víz legnagyobb mélysége manapság 320 méter.

 Mekkora a nyomás a Holt-tenger legalján?

$p(320\ \mathrm{m})=4\ 036\ 00\ \mathrm{Pa}=40,36\ \mathrm{bar}$

A Holt‑tenger alján lévő testekre ránehezedik a fölöttük lévő 320 méter magas vízoszlop, továbbá a fölöttük lévő légkör is. A Holt‑tenger fenekén 320 méter mélyen tapasztalható nyomást jelöljük így:

\[p(320\ \mathrm{m})\]

Ez a $p(320\ \mathrm{m})$ nyomás a $p_0$ külső légnyomásnak és a vízoszlop súlyából származó $p_{hidr}$ hidrosztatikai nyomásnak az összege:

\[p(320\ \mathrm{m})=p_0+p_{hidr}\]

A hidrosztatikai nyomás képletét felhasználva pedig:

\[p_{hidr}=\varrho \cdot g\cdot h\]

\[p(320\ \mathrm{m})=p_0+\varrho \cdot g\cdot h\]

ahol $p_0$ külső, légköri nyomás értéke a feladat szerint $50\ \mathrm{mbar}$‑ral nagyobb, mint az átlagos tengerszinti $1013,25\ \mathrm{mbar}$, tehát

\[p_0=1013,25\ \mathrm{mbar}+50\ \mathrm{mbar}\]

\[p_0=1063,25\ \mathrm{mbar}=106\ 325\ \mathrm{Pa}\]

A vizének $\varrho $ sűrűsége:

\[\varrho =1,23\ \mathrm{\frac{g}{{cm}^3}}=1230\ \mathrm{\frac{kg}{m^3}}\]

$g$ a nehézségi gyorsulás:

\[g=10\ \mathrm{\frac{m}{s^2}}\]

$h$ pedig a vízoszlop magassága:

\[h=320\ \mathrm{m}\]

Írjuk be az adatainkat:

\[p(320\ \mathrm{m})=p_0+p_{hidr}\]

\[p(320\ \mathrm{m})=p_0+\varrho \cdot g\cdot h\]

\[p(320\ \mathrm{m})=106\ 325\ \mathrm{Pa}+1230\ \mathrm{\frac{kg}{m^3}}\cdot 10\ \mathrm{\frac{m}{s^2}}\cdot 320\ \mathrm{m}\]

\[p(320\ \mathrm{m})=100\ 000\ \mathrm{Pa}+3\ 936\ 000\ \mathrm{Pa}\]

\[p(320\ \mathrm{m})=4\ 036\ 000\ \mathrm{Pa}=40,36\ \mathrm{bar}\]