Дано:

Пресная вода (концентрация соли \approx 0), озеро покрылось льдом.

Найти:

максимальная температура придонных слоёв T_{\max} — ? ⠀

Решение:

Пресная вода обладает аномальным свойством: при охлаждении от +4\,^{\circ}\text{С} до 0\,^{\circ}\text{С} она расширяется, то есть её плотность уменьшается. Максимальная плотность пресной воды достигается при температуре: T_{\rho_{\max}} = +4\,^{\circ}\text{С} При охлаждении озера верхние слои становятся холоднее и опускаются вниз — до тех пор, пока вся вода не остынет до +4\,^{\circ}\text{С}. После этого дальнейшее охлаждение верхних слоёв делает их менее плотными, и они остаются наверху, покрываясь льдом. Поэтому у дна вода сохраняет температуру наибольшей плотности — максимально возможную температуру придонного слоя: T_{\max} = +4\,^{\circ}\text{С} При нулевой концентрации соли по графику зависимости температуры наибольшей плотности от солёности температура максимальной плотности равна +4\,^{\circ}\text{С}.