Я пытался понять физику того, как вода попадает на листья дерева, и нашел эту статью , в которой утверждается, что какой-то эксперимент опроверг 300-летний закон физики. Звучит довольно маловероятно... Хотя, о чем именно они говорят? Они ссылаются на то, что вода может течь по трубе максимум на 32 фута. Откуда это число?
Это не вопрос биологии, так что держитесь меня.
Раньше я изучал, как вода попадает от основания деревьев к листьям, и я понимаю, что это в основном капиллярное действие и разница давлений. Итак, вода испаряется с вершины ксилемы (которая представляет собой просто высокую тонкую трубку), создавая «отрицательное давление», и это действует с капиллярным действием, поднимая воду на высоту до 100 метров для очень высоких деревьев.
По крайней мере, это идея. Я хотел бы показать это математически, поскольку это не кажется таким уж сложным, но я никогда не изучал ничего, связанного с этими идеями, поэтому я не уверен, с чего начать.
Я нашел это уравнение для высоты, на которую жидкость поднимется за счет капиллярного действия:
Итак, я обнаружил, что диаметр ксилемы составляет около 10 микрон.
Затем,
Ясно, что я использую это уравнение неправильно, или это еще не все, что нужно учитывать.
Итак, если вода будет течь на 100 метров вверх против силы тяжести, а давление наверху будет ниже атмосферного (как описано выше) и вы учтете капиллярное действие, какое давление будет выполнять эту работу?
Если кто-нибудь знает физику того, как вода может течь к вершине дерева, и может вычислить это математически, это было бы очень ценно и чрезвычайно интересно, потому что я не смог найти надежной физики по этому вопросу нигде в мире. просторы интернета.
Кроме того, что касается той статьи, которую я разместил, они говорят, что используют солевой раствор, который увеличивает плотность воды и позволяет ей течь выше. Согласно приведенному выше уравнению, это должно уменьшить высоту жидкости в столбе. Итак, что происходит?
Веб-сайт и связанные с ним блоги довольно бессвязны, но они, кажется, думают, что доказывают, что вода может подняться больше, чем можно было бы предсказать простым давлением воздуха.
Эксперимент заключался в том, чтобы взять 6-миллиметровую трубку, наполненную водой, с обоими концами в емкости для воды, а затем поднять центр трубки на вершину скалы. Было задействовано небольшое количество соленой воды, но неясно, где находилась соленая вода. Общепринятое убеждение (или, по крайней мере, то, что они считали общепринятым убеждением) состоит в том, что, когда столб воды будет достаточно высоким, так что разница давления от силы тяжести будет больше, чем атмосферное давление, вода перестанет подниматься, и поднятый центр трубы станет вакуумом (или любым другим давлением водяного пара при этой температуре). По-видимому, этого не произошло, и им удалось поднять центр трубы на вершину утеса, на 78 футов выше дна.
Почему это случилось? Я могу только догадываться, что это связано с относительно небольшим диаметром трубы или с каким-то аспектом притяжения воды к себе. Но язык, используемый в сообщениях в блоге, и отсутствие подробностей о том, что именно было сделано (опять же: подразумевалось, что соленая вода имеет решающее значение, но они были удивительно расплывчаты в отношении того, где она находилась в трубе) вызывают у меня сильное подозрение. что это классическая лженаука, где провозглашаются выводы против истеблишмента, но неясны методы.
Я думаю, что они имели в виду:
На Земле жидкости также подвержены силе тяжести, которая действует вертикально вниз и имеет величину γ = ρg на единицу объема, где g — ускорение свободного падения, приблизительно 981 см/с2 или 32,15 фута/с2, ρ равно плотность, масса на единицу объема, выраженная в г/см3, кг/м3 или порция/фут3, а γ – удельный вес, измеренный в фунтах/дюйм3 или фунтах/фут3 (фунтов на фут3). Гравитация является примером объемной силы, нарушающей равенство давлений в жидкости. Наличие гравитационной объемной силы вызывает увеличение давления с глубиной в соответствии с уравнением dp = ρg dh, чтобы поддерживать воду наверху. Мы называем это соотношение барометрическим уравнением, потому что, интегрируя это уравнение, мы находим изменение давления с высотой или глубиной. Если жидкость несжимаема, уравнение можно сразу проинтегрировать, а давление как функция глубины h равно p = ρgh + p0. Плотность воды около 1 г/см3, или ее удельный вес 62,4 фунта на фут. Мы можем спросить, какая глубина воды дает нормальное атмосферное давление на уровне моря 14,7 фунтов на квадратный дюйм или 2117 фунтов на квадратный фут. Это просто 2117 / 62,4 = 33,9 фута воды.
В частности: Это максимальная высота, на которую вода может быть поднята всасывающим насосом, или, правильнее, может поддерживаться атмосферным давлением.
Перечитав ваш вопрос, вы, возможно, уже знаете это, поэтому приносим извинения за это, и я удалю этот ответ, если это необходимо, но я думаю, что это экспериментальные данные, на которых они основывали свою теорию.
Граф Иблис
Джейндел
Любопытный