Какие физические силы тянут/выталкивают воду вверх в растительности?

Каждую весну на деревьях и другой растительности поднимается огромное количество воды. Что вызывает этот поток вверх?

Редактировать: у меня сложилось впечатление, что капиллярное действие является ключевым фактором: поэтому первоначальный вопрос заключался в следующем: каковы фундаментальные силы, участвующие в капиллярном действии?

Может ли кто-нибудь оценить количество гравитационной энергии, которая участвует в этом процессе по всей Земле каждый сезон?

Что такое гравитационная энергия?
Под энергией гравитации я имею в виду потенциальную энергию в гравитационном поле.

Ответы (2)

Вода транспортируется через ткань ксилемы, которая представляет собой пассивный пучок труб. Они достаточно узкие, чтобы обеспечить довольно большой капиллярный эффект, но это не процесс переноса, потому что он быстро сходится к равновесным уровням воды и останавливается.
Поток питается от двух других процессов; первое и наиболее важное — это испарение воды листьями (транспирация), а второе — осмотическое давление в корнях (корневое давление). Первый — пассивный процесс, питаемый разницей потенциалов воды в воздухе и почве; второй – активный, растение расходует собственную энергию на создание ионного градиента, вызывающего осмотическое давление.

Я не буду давать вам точные цифры во второй части; чтобы дать некоторое воображение, около 90% воды, поглощаемой из почвы, испаряется в атмосферу, так что это близко к уровню транспирации. Одно дерево, произрастающее во влажной континентальной климатической зоне (большая часть Европы и США), испаряет в год около 100 тонн воды.

Важно то, что активный насос работает циклично, и никогда не бывает непрерывного водоема на всем пути от верха до дна, иначе он создал бы колоссальное гидростатическое давление на дне, будучи выше нуля наверху.
@ Павел, я так не думаю - есть цитата?
Цитирование не найдено - а может быть, потому, что биологи не разбираются в парадоксах гидростатики? Но, согласитесь, иначе смысла в этом очень мало. Существуют деревья высотой 150 м, и никакая биологическая мембрана не выдержит перепада давления между сторонами в 15 бар.
@mbq нет «потоотделения». Испарение в порах листьев происходит из крошечного отверстия, заполненного водой. Эта водная поверхность будет оказывать некоторое капиллярное всасывание «вниз». Но капиллярные силы очень ограничены, как писал Зигольдсберг. В общем, никакое «всасывание» не поднимает больше, чем на 7 метров.
@Georg Я написал это; транспирация происходит за счет испарения.
Я возражаю только против прямой причины притяжения испарением :=) Конечно, энергия для этой подъемной работы исходит от испарения или, в конце концов, от солнечного излучения.

Как указывалось выше, на самом деле это другие силы, а не капиллярное действие, которое доставляет воду / сок к вершинам высоких деревьев.

Несмотря на это недоразумение, в капиллярном действии основной силой являются поверхностное натяжение и силы смачивания на стороне трубки. Он может поднимать воду в растениях только на высоту около 1 метра. См. http://en.wikipedia.org/wiki/Capillary_action для объяснения и формулы.

Какие физические силы тянут/выталкивают воду вверх в растительности?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v