Ich habe versucht, die Physik zu verstehen, wie Wasser zu den Blättern eines Baumes gelangt, und bin auf diesen Artikel gestoßen , in dem behauptet wird, ein Experiment habe ein 300 Jahre altes Gesetz der Physik widerlegt. Klingt ziemlich unwahrscheinlich ... Worüber reden sie aber genau? Sie zitieren, dass Wasser in einer Röhre nur maximal 32 Fuß hoch fließen kann. Woher kommt diese Zahl?
Das ist keine Biologiefrage, also bleib bei mir.
Ich habe vorher nachgesehen, wie Wasser vom Boden der Bäume zu den Blättern gelangt, und ich verstehe, dass es im Grunde genommen um Kapillarwirkung und einen Druckunterschied geht. Wasser verdunstet also von der Spitze des Xylems (das nur ein hohes, dünnes Rohr ist) und erzeugt einen "Unterdruck", der mit der Kapillarwirkung Wasser bei sehr hohen Bäumen bis zu 100 Meter anhebt.
Das ist zumindest die Idee. Ich würde das gerne mathematisch zeigen, da es nicht allzu schwierig zu sein scheint, aber ich habe nie etwas über diese Ideen gelernt, also bin ich mir nicht sicher, wo ich anfangen soll.
Ich habe diese Gleichung für die Höhe gefunden, in der eine Flüssigkeit durch Kapillarwirkung aufsteigt:
Ich fand also heraus, dass der Durchmesser eines Xylems etwa 10 Mikrometer beträgt und so weiter
Dann,
Offensichtlich verwende ich diese Gleichung falsch, oder das ist einfach nicht alles, was berücksichtigt werden muss.
Wenn also Wasser 100 Meter nach oben gegen die Schwerkraft fließen würde und Sie oben einen Druck haben dürfen, der niedriger als der atmosphärische Druck ist (wie oben beschrieben) und Sie die Kapillarwirkung berücksichtigen, welcher Druck wird die Arbeit erledigen?
Wenn jemand zufällig die Physik kennt, wie Wasser zur Spitze eines Baumes fließen kann, und es mathematisch ausrechnen kann, wäre das sehr zu schätzen und äußerst interessant, da ich zu diesem Thema nirgendwo verlässliche Physik finden konnte Weite des Internets.
In Bezug auf den Artikel, den ich gepostet habe, sagen sie auch, dass sie eine Salzlösung verwenden, die die Dichte des Wassers erhöht und es höher fließen lässt. Gemäß der obigen Gleichung sollte dies die Höhe der Flüssigkeit in einer Säule verringern. Was ist denn los?
Die Website und die verlinkten Blogs sind ziemlich inkohärent, aber sie scheinen zu glauben, dass sie beweisen, dass Wasser mehr angehoben werden kann, als Sie durch bloßen Luftdruck vorhersagen würden.
Das Experiment bestand darin, ein mit Wasser gefülltes 6-mm-Rohr mit beiden Enden in Wasserbehälter zu nehmen und dann die Mitte des Rohrs auf die Spitze einer Klippe zu heben. Es war eine kleine Menge Salzwasser im Spiel, aber es ist nicht klar, wo sich das Salzwasser befand. Der konventionelle Glaube (oder zumindest das, was sie für den konventionellen Glauben hielten) ist, dass das Wasser aufhören würde zu steigen und die Mitte der Röhre angehoben würde, wenn die Wassersäule hoch genug wäre, so dass der Druckunterschied zur Schwerkraft größer als der atmosphärische Druck wäre würde ein Vakuum werden (oder was auch immer der Wasserdampfdruck bei dieser Temperatur war). Anscheinend geschah dies nicht, und sie konnten die Mitte der Röhre auf die Spitze der Klippe heben, 78 Fuß über dem Boden.
Warum ist das passiert? Ich kann nur vermuten, dass es sich um den relativ kleinen Durchmesser des Rohrs handelte oder um einen Aspekt, bei dem Wasser von sich selbst angezogen wurde. Aber die in den Blogbeiträgen verwendete Sprache und das Fehlen von Details darüber, was genau getan wurde (nochmals: dass Salzwasser als kritisch angesehen wurde, aber sie waren bemerkenswert vage darüber, wo es sich in der Röhre befand) geben mir den starken Verdacht dass dies klassische Pseudowissenschaft ist, in der Anti-Establishment-Schlussfolgerungen posaunen, aber die Methoden unklar sind.
Ich glaube, das haben sie gemeint:
Auch auf der Erde unterliegen Flüssigkeiten der Schwerkraft, die senkrecht nach unten wirkt und eine Größe γ = ρg pro Volumeneinheit hat, wobei g die Erdbeschleunigung ist, etwa 981 cm/s2 oder 32,15 ft/s2, ρ ist die Dichte, die Masse pro Volumeneinheit, ausgedrückt in g/cm3, kg/m3 oder slug/ft3, und γ ist das spezifische Gewicht, gemessen in lb/in3 oder lb/ft3(pcf). Gravitation ist ein Beispiel für eine Körperkraft, die die Druckgleichheit in einer Flüssigkeit stört. Das Vorhandensein der Gravitationskörperkraft bewirkt, dass der Druck gemäß der Gleichung dp = ρg dh mit der Tiefe zunimmt, um das darüber liegende Wasser zu stützen. Wir nennen diese Beziehung die barometrische Gleichung, denn wenn diese Gleichung integriert wird, finden wir die Änderung des Drucks mit der Höhe oder Tiefe. Wenn die Flüssigkeit inkompressibel ist, kann die Gleichung sofort integriert werden, und der Druck als Funktion der Tiefe h ist p = ρgh + p0. Die Dichte von Wasser beträgt etwa 1 g/cm3 oder sein spezifisches Gewicht 62,4 pcf. Wir können fragen, welche Wassertiefe den normalen Luftdruck auf Meereshöhe von 14,7 psi oder 2117 psf ergibt. Das ist einfach 2117 / 62,4 = 33,9 Fuß Wasser.
Insbesondere: Dies ist die maximale Höhe, auf die Wasser durch eine Saugpumpe angehoben werden kann, oder genauer gesagt, durch atmosphärischen Druck unterstützt werden kann.
Wenn Sie Ihre Frage noch einmal lesen, wissen Sie dies möglicherweise bereits, also entschuldigen Sie sich dafür, und ich werde diese Antwort bei Bedarf löschen, aber ich denke, dies sind die experimentellen Beweise, auf denen sie ihre Theorie gestützt haben.
Graf Iblis
jheindel
Neugierig