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  • 1 # 4壹行動院

    "蒸騰拉力"是植物學裡的一個文科款式的說法,這個"拉力"並沒有物理上的實在。

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    水咋會往上流?

    使水份從植物的根系輸送到樹梢葉面的力量來自根系的滲透壓(一個實在的物理現象)和細胞管壁內外的毛細管作用(一個實在的物理現象)。水分在葉面(主要渠道)的蒸發是一個實在的物理現象,也對水由下往上的流動起了作用,但並不在於它對水分子產生了往上的"拉力",而是它為根壓和毛細管作用"減負"了。

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    水能往上流,首功在根壓和毛細管作用。

    在根壓(源自滲透壓)的作用下,樹幹裡的水分子受到一個往上的推力,因為根系不斷地把周邊的水分吸收到根系裡來,細胞壁(最外圍是樹皮)防止水分從樹幹周邊流出,水分子就只有沿細胞內和細胞間的通道往上走。

    而毛細管作用則把細胞內和壁間的水分液麵持續往上拉。這個根系的推力和毛細管作用的拉力使液麵能夠達到一定的高度,當一定高度的水柱的重量超過根壓和毛細管作用的力量後,液麵就不能繼續升高了。

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    蒸發的作用

    植物根系和樹幹的構造使得液麵一定能夠達到植物生長的最高度。但即便水能被推拉著送到高位了,如果沒有"蒸發",它們就只是靜止在那裡,沒有流動起來。

    在存在水分蒸發的情況下,頂部液麵的水分在不斷"飛天"流失,這就使得液麵要回落。本來的液麵高度是水柱重量與根壓和毛細管作用力量平衡的結果,由於液麵水分子的放飛,水柱高度降低,水柱重量就減輕,這個平衡就被打破了,根壓和毛細管力量就會從根部自動補水,使液麵回覆到平衡位置。在頂部不斷流失水分,根部不斷補水的過程中,往上的水流就在植物內部形成了。這個過程里根本沒有"蒸騰拉力"的影子。"拉力"或是一種文科款的解說辦法。

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    到底有沒有"蒸騰拉力"?

    仔細考察一下水分子從液體狀態蒸發成水氣體分子狀態的過程,這個"拉力"似乎還真存下。你看啊,本來水分子之間是氫鍵連線的,由於環境提供的能量,液麵處的部分水分子在劇烈震動後就掙脫了這個氫鍵,就自在地飛天了。這個掙脫過程是把氫鍵"拉斷"的過程,要飛天的水分子掙脫的大方向與液麵是反的,液體裡的水分子要拉住這些要掙脫的水分子,各自往相反方向拉,作用力和反作用力同在,這些要飛天的水分子就真對液體產生一個拉力了。那麼多液麵的水分子要跑,總的拉力也有點可觀了。但你看到過任何一個水面的液麵被昇天的水分子拉高的麼?哪裡有?

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    蒸騰拉力或在,但蒸發對植物內水流形成的作用不在"拉",而在不斷打破液麵在最高高度的力的平衡,使根壓和毛細管作用能持續不斷地從根部補水,形成植物體內水的向上流動。說植物裡的水流向上是"蒸騰拉力"在起作用,這是文科版的戲說,不是物理版的真實。蒸騰是有的,拉力是編的。

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