растения выше 10 метров

[zK]

Почему адгезия тянет воду вверх, а не вниз?
Как она способствует когезивности? Насколько я понимаю, за когезивностью не стоит ничего кроме водородных связей.
Когезивность не помогает поднять воду всасывающим насосом больше чем на 10 метров.
Вот давайте отпилим у секвойи крону на высоте 50-60 метров, гериметично наденем на вершину получившегося бревна огромный шприц и потянем его поршень вверх...
Вы думаете, шприц наполнится водой из ксилемы и что при этом в ксилеме не произойдет разрывов столба воды?
Лично я в сомнениях...
Ау!
Есть тут физики?
Где Димс?

[DNAoidea]

Почему адгезия тянет воду вверх, а не вниз?

А почему она должна тянуть вниз? Насколько я понимаю, она вообще строго говоря никуда не тянет, а поросто по сути дела размазывает жидкость по поверхности - целлюлоза гидрофильна, это понятно, из неё стенки ксилемы (в основном), вот по ней и размазывается вода, а вверх или вниз это адгезии всё равно - просто вверх её органичивает силя тяжести.
Но может Димс всё-таки пидёт и объяснит лучше.
В шприце дело всё в том, что он создаёт вакум, а в ксилеме вода поднимается за счёт осмотического давления, которое отрицательно.

[zK]

Про адгезию все правильно - гидрофильность, краевой угол, мениск - в общем на выходе ничего кроме капиллярного эффекта. А он ничем не лучше всасывания шприцем - не поднимет сам по себе воду выше чем на 10 м (при нормальном атмосферном давлении).

Теперь попытаемся сравнить шприц и осмос. Вспомним придуманный мной 50-метровый обрубок секвойи. Допустим корневого давления нет (ну или просто сделаем на него 30-метровую поправку высоты).
Если, как я писал, надеть на вершину обрупка шприц и тянуть, то я думаю, вода в ксилеме упадет до уровня 10 метров от земли.
А если на обрубок положить полупроницаемую мембрану и богато насыпать поверх влажную соль - неужели вода не упадет до 10 метров? И если обрубок не 50 метров, а 500 - тоже не упадет? Нет что ли предела отрицательному осмотическому давлению?

[Alexy]

Капиллярный эффект ничем не лучше всасывания шприцем - не поднимет сам по себе воду выше чем на 10 м (при нормальном атмосферном давлении).

По моему будет поднимать на тем бО'льшую высоту, чем меньше диаметр капилляра.
Хотя может ошибаюсь.

[zK]

правильно
но не больше чем на 10 метров

[Alexy]

Для воды σ = 0.073 н/м , ρ = 10 −3 кг/м3  при  θ ≈ 0 , r = 10 −6 м
h ≈ 30 м.
В самом низу
http://www.ccssu.crimea.ua/tnu/structure/physic_fac/departments/general/common_phys/all/molec5.htm

[zK]

спасибо, буду въезжать в формулы

[zK]

Для воды σ = 0.073 н/м , ρ = 10 −3 кг/м3  при  θ ≈ 0 , r = 10 −6 м
h ≈ 30 м.
В самом низу
http://www.ccssu.crimea.ua/tnu/structure/physic_fac/departments/general/common_phys/all/molec5.htm

Почитал, еще почитал дружественного Ландсберга (с теми же формулами.
Разобрался.
Во-первых, в Вашем источнике ачипятки:
Почему-то знак степени (^) заменен на минус.
Так что когда написано ρ = 10 −3 кг/м3, надо читать ρ = 1000 кг/м3,
а когда написано написано r = 10 −6 м, то должно быть D = 0,000001 м
Причем именно не радиус капилляра (r), а диаметр (D)
Но в целом вычисление верное:
в капилляре диаетром 1 микрометр вода при атмосферном давлении должна бы подняться на 30 метров.

Но остается проблема.
Можно тем же формулам посчитать давление в капилляренепосредственно под мениском воды.
Формула такая:
Pатм − 2σ/r = Pатм − 4σ/D

Зная что
Pатм = 100000 н/м2
σ = 0.073 н/м
D = 0,000001 м

Получим давление под мениском
~ −200000 н/м2
Это минус две атмосферы.
МИНУС!!!
Под мениском вакуум!!!
Под мениском вода вскипела, оторвалась от мениска и упала на 20 метров!

[Dims]

Мне тоже непонятно.

Казалось бы, чем мениск отличается от поршня? Он тоже должен мочь поднять воду не больше, чем на атмосферное давление в миллиметрах водяного столба.

[Dims]

Минус 2 атмосферы -- это, всё-таки не вакуум, а состояние растяжения. Видимо, в этом и заключается фишка: вода в капилляре способна на сопротивление растяжению, как проволока. И она не закипает.

[zK]

Спасибо, Dims.
Теперь осталось выяснить, любая ли жидкость приобретает такое свойство в капилляре?
Почему именно в капилляре?
Или это специфика воды из-за водородных связей?
Вообще, чем и как такое свойство обусловлено?

[Dims]

Всё-таки, говорят, что нет: http://www.relativity.ru/forum/viewtopic.php?p=33387#33387

Видимо, автор статьи, в которой утверждалось про 30 метров, просто ошибся. А формула Жюрена, действительно, применима совершенно в других условиях, "настольных", когда какая-нибудь трубочка всасывает воду на несколько миллиметров.

P.S. Действительно, если посмотреть на её вывод, то она основана всего-лишь на равновесии "дельта-пэ" и "ро же аш", то есть, всасывающего давления мениска и давления столбика воды. А это применимо лишь при небольших перепадах.

[zK]

Значит остается только осмос?
Но я не понимаю, как он спасает от падения воды в стволе.
Какая разница - мениск там наверху или осмос?
Все равно больше одной атмосферы не всосёшь.

[Сергей]

Значит остается только осмос?
Но я не понимаю, как он спасает от падения воды в стволе.
Какая разница - мениск там наверху или осмос?
Все равно больше одной атмосферы не всосёшь.

Адгезия - это не только мениск. Гидрофильная поверхность имеет сродство к молекулам воды - к ней они притягиваются и образуется поверхностный слой из ориентированных молекул. Вода в этом слое как-бы ''твёрдая'' и не закипает.

Представте шнур из каучука - под действием собственного веса он рвётся, но если прилипнет к стенке, может быть любой длины.

Эти же силы, естественно, уменьшают и скорость протекания воды через капилляр, поэтому для каждой высоты должен быть свой оптимум толщины.

[zK]

То есть Вы хотите сказать, что в капилляре выше 10 метров имеет место нечто вроде стопки менисков, независимо висящих на стенке капилляра, и если мы туда всунем манометр, то он будет показывать нуль, потому что эти мениски уравновешены каждый внутри себя, так что закон распространения давления в жидкости во всех направлениях уже бездействует?
Такое объяснение меня устраивает.
Но правильно ли я понял Вашу мысль?