Ecofisiologia vegetale, parte 2

Forza e risalita capillare

1^a Forza → Risalita capillare 2πrσ • cosθ θ=angolo tra liquido e parete → cosθ tende a 1 2πr=perimetro capillare σ=tensione superficiale 0,048 N/m

2^a Forza → Gravità r²ρgr²=area cerchio capillare h=altezza capillare ρ=densità H₂O=998 Kg/m³ g=gravità=9,8 m/s²

La tensione o Pressione idrostatica negativa P_n all'interno di un capillare fa sì che ↑ capillare si estragga H₂O P=2 h γ σ cosθ/r → P=−2.6

In piccoli capillari, si può sostenere fino a −30 MPa di tensione. La presenza di gas disciolti riduce questa tensione e fa sì che vi siano emboli.

Altre proprietà dell'H₂O

• Incomprimibile
• Caratteristiche ottiche
• Potenziale chimico μ_H2O e idrico Ψ_H2O

Potenziale chimico e idrico

Ψ_H2O è l'espressione dell'energia libera dell'H₂O

μ deriva direttamente dal pot chimico μ_H2O

μ_H2O=μ⁰_H2O+RT log a_nH2O+PV_H2O+ghm_H2O

RT log a_H2O=l'attività chimica=concentrazione aumenta la concentrazione aumenta l'energia libera

PV_H2O=pressione idrostatica=pressione in eccesso

ghm_H2O=si annette per altezza inferiori a 40 mm_H2O=0,018016 Kg/mole

Forza e risalita capillare

1^a Forza - Risalita capillare 2r angolo tra liquido e parete - tende a 1 2r perimetro capillare tensione superficiale 0,048 N/m

2^a Forza - Gravità r²hgr² area cerchio capillare h = altezza capillare = densità H₂O = 998 kg/m³ g = gravità = 9,8 m/s²

La tensione = Pressione idrostatica negativa all'interno di un capillare fa sì che il capillare si estragga H₂O = 2/r = _-26

In piccoli capillari, si può sostenere fino a -30MPa di tensione. La presenza di gas disciolti riduce questa tensione e fa sì che vi siano emboli.

Altre proprietà dell'H₂O

• Incomprimibile
• Caratteristiche ottiche
• Potenziale chimico _H2O e idrico _H2O

Potenziale idrico

_H2O è l'espressione dell'energia libera dell'H₂O

Lo si deriva direttamente dal pot chimico _H2O

_H2O = ⁰_H2O + RTln_H2O + PV_H2O + ghm_H2O

• Pot chim. m soluzione diluita
• Pot chim. standard
• Concentrazione
• Pressione
• Ep gravitazionale

RTln_H2O - L'attività chimica = concentrazione aumenta la concentrazione aumenta l'energia libera

PV_H2O = pressione idrostatica o pressione in eccesso

ghm_H2O - si annette per altezze inferiori a 4 cm

mH₂O = 0,018016 kg/mole

Soluzione diluita e pressione osmotica

In una soluzione diluita non è semplice stabilire la concentrazione di H₂O quindi il valore ϵ_H2O è sostituito con π (pressione osmotica).

Calcolata con l'eq. di Van't Hoff: λ = RTcscs= concentrazione dei soluti

La presenza di soluti fa aumentare π e diminuire ϵ_H2O

RT _{pann, H2O} - χ V_H2O Pressione osmotica per unità di volume

Sostituendo μ_p0= μ_p0 + χ V_H2O P _H2O + g h e V_H2O. sostituisce la massa - densità - Volume

Come si ottiene ϵ_H2O dal pot chimico

ϵ_H2O = μ_H2O - μ_H2OV_H2OP - π + qhp densità

• Pressione idrostatica
• Pressione osmotica

Potenziale idrico = lavoro necessario per spostare una mole di H₂O IMPO pura da un comparto contenente H₂O puro a uno contenente una soluzione diluita.

H₂O si muove da zone con ϵ_H2O meno negativo (tende a 0) a zone con ϵ_H2O più negativo (tende a -∞)

A H₂O → B zona con pochi soluti molti soluti

ϵ_H2O = negativo ϵ_H2O negativo

Le componenti ϵ_H2O vengono spesso espresse come componenti di potenziale

Si considera in tessuti disidratati.

ϵ_H2O = ϵ_p + ϵ_H2o + ϵ_m

P/p g h ϵ_H2o nel suolo NON è un forza oggettiva dell'H₂O

ϵ_H2O è la somma di tutti i