растения выше 10 метров

Dims · мая 27, 2007, 00:05:22

Если адгезия, то. наверное, имеет место следующее.

Каждая частичка воды испытывает на себе не только действие силы тяжести, направленную вниз, но и силу реакции стенок, силу реакции опоры, направленную вверх. В результате каждая частиыка воды оказывается как бы легче.

То есть, в формулу ро-жэ-аш нужно вставить эффективное ро, меньшее, чем у обычной воды, в результате и столбик будет выше.

zK · мая 27, 2007, 00:57:50

УГУ.
Понял.
Спасибо.
Молекулы к стенкам прилипши.
В широком шприце ведь тоже стенки могут быть мокрыми там, где уже вакуум.
А если бы была возможность вдруг сузить этот шприц до капилляра (как кровеносный сосуд), то эта мокрость на стенках сомкнулась бы в сплошной столбик.

Alexy · мая 29, 2007, 15:27:35

Цитата: "zK"Во-первых, в Вашем источнике ачипятки:
Почему-то знак степени (^) заменен на минус.

Тут видно не было ^. Показатель степени передавался верхним регистром, который не сохранился. А минус в показателе степени сохранился.

Цитата: "zK"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!

Воду под обычный поршень загоняет не вакуум, а наружное давление.

А мениск - это не поршень. Тут тянет воду вверх сила сцепления молекул воды между собой и со стенками.

Dims · мая 29, 2007, 19:20:34

Цитата: "Alexy"Тут тянет воду вверх сила сцепления молекул воды между собой и со стенками.

Это можно сказать лишь о небольшом количестве молекул в районе мениска. Все остальные молекулы, находящиейся ниже, по идее, заталкивает в капилляр лишь атмосферное давление.

Даже, если между стенками и водой ниже по капилляру и есть какая-то особенная сила прилипания, то гиродинамически всё равно под мениском должны быть минус две атмосферы и водна их должна выдерживать.

Что кажется очень сомнительным.

Сергей · мая 30, 2007, 22:52:59

Цитата: "Dims"
Цитата: "Alexy"Тут тянет воду вверх сила сцепления молекул воды между собой и со стенками.
Это можно сказать лишь о небольшом количестве молекул в районе мениска. Все остальные молекулы, находящиейся ниже, по идее, заталкивает в капилляр лишь атмосферное давление.

Даже, если между стенками и водой ниже по капилляру и есть какая-то особенная сила прилипания, то гиродинамически всё равно под мениском должны быть минус две атмосферы и водна их должна выдерживать.

Что кажется очень сомнительным.

При микронных размерах начинают сказываться поверхностные явления, а это молекулярные силы, по величине несопоставимые с гравитационными. Как ведёт себя при этом вода толком не понятно: масса всяких спекуляций, но реальных методов исследования пока не разработано.
Взять хотя бы живую клетку: обычно её представляют как бурдюк с раствором, в котором идут химические реакции, однако, если попытаться сделать раствор белков и прочих веществ такой же концентрации, получится твёрдый гель, который можно ножом резать. Так что реакции в клетке идут скорее в твёрдой фазе...

Dims · мая 30, 2007, 23:35:50

Конечно, явления неизвестных или странных свойств воды в тонких трубках отрицать нельза. Но гидростатика независимо ни от чего говорит, что в этом случае будет отрицательное давление.

Кстати, я всё-таки думаю, что тут дело в другом -- в активном транспорте.

Alexy · мая 30, 2007, 23:49:06

А что (наверное не вода, а осмотически активные вещества?) активно транспортируется? и каким способом?

При капиллярном эффекте что противоестественного в том, что под мениском давление минус две атмосферы?

zK · мая 31, 2007, 02:06:06

А как может быть отрицательное давление в стационарных условиях?
Уж во всяком случае вода в капиллярах закипит.

А про активный транспорт я вот что припоминаю.
Он используется для создания так называемого корневого давления.
То есть это насос, расположенный снизу - нагнетательного типа.
Там активно транспортируются внутрь сосудов корней какие-то осмотически активные вещества (ионы, моносахара, которые переправляют сквозь клеточную мембрану какие-то мембранные белки, работающие на АТФ ?).
А вслед за осмотически активными молекулами осмотически увлекается вода.
Почему она прет дальше наверх мне не понятно. Но в любом случае корневого давления хватает только метров на 30.

Dims · мая 31, 2007, 08:02:39

Цитата: "Alexy"При капиллярном эффекте что противоестественного в том, что под мениском давление минус две атмосферы?

Это означает, что вода проявляет свойства проволоки, препятсвующей растяжению и находящейся в напряжённо-растянутом состоянии. Я не говорю, что это противоестественно. Но, по крайней мере, удивительно.

Dims · мая 31, 2007, 08:05:27

Цитата: "zK"
Почему она прет дальше наверх мне не понятно. Но в любом случае корневого давления хватает только метров на 30.

Непонятно, почему остальное дерево должно рассматриваться, как пассивный проводник. Наверняка, если дерево выше 30 метров, то у него либо корни гонят воду сильнее, либо дальше в стволе есть водные транспортёры.

Alexy · мая 31, 2007, 09:45:46

Об активном транспорте:

Видимо осмотически активные молекулы активно удаляются из более верхних участков сосуда и активно возвращаются в его нижний кончик (возле полупроницаемой мембраны), локально повышая там свою концентрацию, что увеличивает осмотическое давление. Концентрация осмотически активных молекул выше по сосуду остается не повышенной.
(Это мои домыслы)

zK · мая 31, 2007, 14:13:59

Вообще, действительно.
Там же кроме сосудов ксилемы, по которым вверх идет почти чистая вода от корней, имеются сосуды флоэмы, по которым вниз, от листьев к корням течет питающий раствор продуктов фотосинтеза - в том числе осмотически активной глюкозы и др. моносахаров.
Значит можно сделать так:
поставить в восходящих сосудах, скажем через каждый метр, полупроницаемую мембрану,
а непосредственно выше нее обеспечить транспорт глюкозы из флоэмы в ксилему. Он не должен быть активным, потому что идет из сиропа в воду. Задача только - не пускать навстречу воду, что легко.
Тогда этот локальный концентрат глюкозы будет осмотически сосать воду сквозь нижележащую мембрану.
Правда, молекулы глюкозы по градиенту концентрации полезут вверх к следующей вышележащей мембране. Значит чтобы под этой вышележащей мембраной опять была почти чистая вода надо как-то убирать глюкозу - хоть обратным активным транспортом во флоэму, хоть превращением в крахмал или лучше целлюлозу - можно прямо включать эти неактивные осмотически вещества в стенки тех же сосудов. Попутно получается объяснение того, почему основная масса целлюлозы накапливается именно в стенках восходящих сосудов - т.е. стройка древесины это как бы плата за высокий столб воды, которая самоокупается механической прочностью самого же высокого столба.

Короче говоря, вот схема "периода" ксилемы, чтоб вода в ней шла вверх:
___________
мембрана
чистая вода
синтез целлюлозы из глюкозы
впуск для глюкозы из сиропа, нисходящего по флоэме
___________
мембрана
и т.д.

Но это тоже домыслы. Я не помню, чтобы в восходящих капиллярах были полупроницаемые мембраны. И главное - эти восходящие сосуды состоят, если мне не изменяет память, только из мертвых клеток, которые ни к какому синтезу целлюлозы не способны.
Ботаники, АУ!

zK · мая 31, 2007, 17:50:24

И вот еще вдогонку мне пришло в голову соображение.
Целлюлоза тяжелее воды. Тем не менее свеже спиленное живое дерево (кроме дуба и т.п.) плавает в воде, а тонет только пропитавшись ею.
Стало быть в живом дереве навалом воздуха. Стало быть часть капилляров и впрямь не работает.
Капилляр, заполненный воздухом наверняка не живой. Стало быть можно предположить, что капилляры работают, именно пока они живы, а как только сдохли - синтез и активный транспорт невозможны и начинают действовать законы мертвого капилляра, которые мы обсуждали выше, имеющие предел поднятия 1 атмосфера (пусть даже с поправкой на адгезию).

Тогда можно предположить такой порядок:
живые сосуды гонят воду вверх ценой отложения целлюлозы (см. мое предыдущее сообщение). Когда некий предел ее накопления исчерпан, сосуд издыхает, столб воды в нем падает, заменяется воздухом и он остается чисто механическим скелетом. А к этому времени нарастает новое годовое кольцо живых сосудов, которые перехватывают функцию подъема воды.

Сергей · июня 13, 2007, 16:51:24

Цитата: "zK"
живые сосуды гонят воду вверх ценой отложения целлюлозы

Не проходит: глюкозы не хватит:

''на создание 1 т сухого органического вещества биомассы расходуется 400—600 т и более воды из почвы''

Kovda_V.A.,_Rozanov_B.G._(red.)_Pochvovedenie,_v_2_ch._Ch._1._Pochva_i_pochvoobrazovanie_1988_300dpi_400p.pdf

Про капилляры растений не нашёл, а вот что в этой книге сказано про адгезию почвы:

6.8. Сосущая сила почвы

В почве, насыщенной влагой и не содержащей солей, давление
почвенной влаги равно нулю. При снижении влажности почвы
оно приобретает все большие по абсолютной величине отрица
тельные значения. По мере иссушения у почвы появляется спо
собность при соприкосновении с водой поглощать ее. Такая
способность почв получила название сосущей силы почвы.
Впервые она была установлена В. Г. Корневым (1924). Величина,
характеризующая эту силу, получила название всасывающего
давления почвы. Всасывающее давление (сосущая сила) почвы
численно равно давлению почвенной воды, но выражается поло
жительной величиной.
Всасывающее давление почвы измеряется при любых влажно-
стях, начиная от полного насыщения почвы и кончая почти
сухой почвой, специальными приборами. Чаще всего для этой
цели используют тензиометры и капилляриметры. Выражается
всасывающее давление, как и давление почвенной воды, в Паска
лях, атмосферах, сантиметрах водного столба или в барах...

Всасывающее давление сухой почвы приближается к 10^9см вод. ст.''

До 100 км деревья, конечно, не растут - капилляры у них потолще, чем в почве...

zK · июня 13, 2007, 21:22:56

Цитата: "Сергей"
Цитата: "zK"
живые сосуды гонят воду вверх ценой отложения целлюлозы

Не проходит: глюкозы не хватит:

''на создание 1 т сухого органического вещества биомассы расходуется 400—600 т и более воды из почвы''

Пожалуйста, поподробнее, а то мне не понятно, на что именно не хватит глюкозы.
Ведь мы знаем по факту, что глюкозы на образование древесины хватает. Значит, так или иначе, но эти сотни тонн воды из почвы высасываются.
Следовательно, вопрос только в том, используется или нет эта глюкоза для создания осмотических ступенек в капилляре, перегороженном мембранами (как я подробно описал выше).
Мне не понятно, почему тонны глюкозы может не хватить на осмотический подъем 500 тонн воды при правильном подборе высоты между мембранами.
По скорости подъема тут вряд ли есть ограничение, т.к. тонну целлюлозы дерево создает лет за 100.

Цитата: "Сергей"Kovda_V.A.,_Rozanov_B.G._(red.)_Pochvovedenie,_v_2_ch._Ch._1._Pochva_i_pochvoobrazovanie_1988_300dpi_400p.pdf

Про капилляры растений не нашёл, а вот что в этой книге сказано про адгезию почвы:

6.8. Сосущая сила почвы

...

Всасывающее давление сухой почвы приближается к 10^9см вод. ст.''

До 100 км деревья, конечно, не растут - капилляры у них потолще, чем в почве...

Спасибо, я нашел эту книжку по Вашей наводке.
Правда, ПДФ мне скачать почему-то не удалось, зато скачал ДЕЖАВЮ.
Меня эта книга только запутала.
Посмотрите несколькими страницами раньше раздел 6.5 "Водоподъемная способность почв", рис. 23.
Там говорится, что никакая почва не поднимает воду больше чем на 10 метров (какие уж там 100 километров?).
Собственно об этом пределе в 10 метров я и спрашивал с самого начала.