Calculateur de Densité de l'Eau : Température et Salinité

Qu'est-ce que la Densité de l'Eau ?

La densité de l'eau est une mesure de la masse d'eau par unité de volume. Elle varie avec la température et la salinité, qui sont des facteurs cruciaux en océanographie, dans les études climatiques et dans de nombreux processus industriels. Comprendre la densité de l'eau est essentiel pour prédire les courants océaniques, la stratification et le comportement des écosystèmes marins.

Formule

La densité de l'eau de mer est calculée en utilisant l'équation d'état UNESCO 1983 (EOS 80) :

\[ \rho = \rho_0 + AS + BS^{3/2} + CS^2 \]

Où :

• \( \rho \) est la densité de l'eau de mer (kg/m³)
• \( \rho_0 \) est la densité de l'eau pure à la température donnée
• \( S \) est la salinité (PSU - Unité de Salinité Pratique)
• \( A \), \( B \), et \( C \) sont des coefficients dépendants de la température

Étapes de Calcul

Calculons la densité de l'eau de mer à 20°C avec une salinité de 35 PSU :

1. Calculer \( \rho_0 \) (densité de l'eau pure à 20°C) : \[ \rho_0 = 998,2071 \text{ kg/m³} \]
2. Calculer les coefficients \( A \), \( B \), et \( C \) à 20°C : \[ A = 0,824493 \] \[ B = -0,0040899 \] \[ C = 0,000076438 \]
3. Appliquer la formule : \[ \rho = 998,2071 + (0,824493 \times 35) + (-0,0040899 \times 35^{3/2}) + (0,000076438 \times 35^2) \]
4. Effectuer le calcul final : \[ \rho \approx 1024,7639 \text{ kg/m³} \]

Exemple et Représentation Visuelle

Visualisons comment la densité de l'eau change avec la température et la salinité :

Ce graphique illustre :

• La relation entre la température et la densité pour l'eau douce (courbe rouge) et l'eau de mer (courbe verte)
• Lorsque la température augmente, la densité de l'eau diminue généralement
• L'eau de mer est plus dense que l'eau douce à la même température en raison des sels dissous
• La densité de l'eau atteint son maximum à environ 4°C pour l'eau douce (un phénomène connu sous le nom d'anomalie de densité de l'eau)