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水势

指数 水势

水势指相对于纯水而言某种状态下的单位体积的水的势能,一般用ψ表示。水势描述了水由于渗透、重力、机械压力或基体效应(如毛细作用)从一个地方流动到另一个地方的趋势。水势这一概念在理解和计算植物体、动物体以及土壤中水的流动等方面具有重要意义。 影响水势的因素各种各样,它们可能同时作用,影响趋势可能相同也可能不同。比如,添加溶质会降低水势,而压力的增大会提高水势。如果水流不受限制,水会从水势高的地方流向水势低的地方。一个常见的例子是盐水(如海水或活细胞中的液体),与纯水相比,这些溶液的水势为负。没有水流的限制,水会从势能较高的位点(纯水)流向势能较低的位点(溶液);直到势能相等或者由其他水的势能因素(如压力或高度)来平衡势能的差异,水流才会停止。.

目录

  1. 26 关系: 压力计压强半透膜導管引力分子间作用力細胞壁细胞细胞膜生物田间持水量饱和 (化学)高张质壁分离黏土范特霍夫方程膨壓毛细现象氣體常數水分持留曲线永久凋萎点渗透湿度木质部海洋扩散作用

  2. 土壤物理学
  3. 水静力学

压力计

#重定向 压力测量.

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压强

生在兩個物體接觸表面、垂直於該表面的作用力,亦可稱為壓力。通常來說,在液壓、氣動或大氣層等領域中提到的「壓力」指的實際上是壓强,即在数值上等於接觸表面上每單位面積所受壓力。 壓強是分布在特定作用面上之力與該面積的比值。換句話說,是作用在與物體表面垂直方向上的每單位面積的力的大小。計式壓強是相較於該地之大氣壓的壓強。雖然壓強可用任意之力單位與面積單位進行測量,但是壓強的國際標準單位(每單位平方公尺的牛頓)也被稱作帕斯卡。 一般以英文字母「p」表示。压力與力和--積的關係如下: 其中.

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半透膜

半滲膜,又稱選透膜,是一种对不同物質、粒子或分子的通过具有选择性的薄膜。例如细胞膜、膀胱膜、羊皮纸以及人工制的胶棉薄膜等。现代半透膜还用多孔性壁(如无釉陶瓷)并使适当的化合物(如铁氰化铜)沉淀于其孔隙中制成。半透膜用于渗透溶胶和测定渗透压强等。生物吸取养分也是通过半透膜进行的。 Category:扩散 Category:过滤器 Category:膜生物学 Category:膜技术.

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導管

导管是化学实验中常用的一种仪器,通常为中空的玻璃管或塑料管,有各种长短、口径和弯曲形状,在许多实验中都有所应用。导管一般用作气体或者液体流动的通道,与其他实验设备配合使用,使气体或者液体进入下一试验设备。多个导管之间可以用橡皮管连接,导管端部还可以套上橡胶塞,用来连接其他器皿。 Category:实验室设备.

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引力

重力(Gravitation或Gravity),是指具有质量的物体之间相互吸引的作用,也是物体重量的来源。 引力与电磁力、弱相互作用力及强相互作用力一起构成自然界的四大基本相互作用。在这四种基本相互作用中,引力是最弱的一种,但同时也是一种长程有效作用力。在现代物理学中,引力一般由广义相对论来精确描述,认为引力反映了物体的惯性在弯曲时空中的表现。而经典力学中的牛顿万有引力定律则是对引力在通常物理条件下的极好的近似描述。 在地球上,地球对地面附近物体的万有引力赋予了物体的重量,并使物体落向地面。在宇宙中,引力让物质聚集而形成天体,同时也让天体之间相互吸引,形成按照轨道运转的天体系统。此外,月球以及太陽对地球上海水的引力,形成了地球上的潮汐。.

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分子间作用力

分子间作用力(Intermolecular force),亦稱分子間引力,指存在于分子与分子之间或高分子化合物分子内官能基之间的作用力,简称分子间力。它主要包括:.

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細胞壁

細胞壁()是細胞的外層,在細胞膜的外面,細胞壁之厚薄常因組織、功能不同而異。它可以是坚韧的,有弹性,和有时坚硬的。它给细胞提供既有结构支承和保护,同时也作为一种过滤机制。植物、真菌、藻類和原核生物都具有細胞壁,而支原体属細胞不具有細胞壁。 细胞壁的组成随着不同物种而变化,并可能取决于细胞的类型和发展阶段。陆生植物的初生细胞壁(primary cell wall)的组成是多糖类的纤维素,半纤维素和果胶。在细菌中,细胞壁的组成是肽聚糖。古菌细胞壁有各种组分物组成,并可能由糖蛋白的S层,或多糖组成的。真菌具有葡糖胺的聚合物壳多糖组成的细胞壁,和藻类通常具有糖蛋白和多糖组成的细胞壁。与众不同的是,硅藻具有一个由组成的细胞壁。其他辅助分子往往也锚定到细胞壁中,例如木质素和几丁质。.

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细胞

细胞(Cell)是生物体结构和功能的基本单位。它是除了病毒之外所有具有完整生命力的生物的最小单位,也经常被称为生命的积木(病毒仅由DNA/RNA组成,并由蛋白质和脂肪包裹其外)。 in Chapter 21 of fourth edition, edited by Bruce Alberts (2002) published by Garland Science.

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细胞膜

细胞膜,又称原生質膜(英語:cell membrane),为细胞結構中分隔细胞内、外不同介质和组成成份的界面。原生質膜普遍认为由磷脂質双层分子作为基本单位重复而成,即磷脂双分子层,其上镶嵌有各种类型的膜蛋白以及与膜蛋白结合的糖和糖脂。原生質膜是细胞与周围环境和细胞与细胞间进行物质交换和信息传递的重要通道。原生質膜通过其上的孔隙和跨膜蛋白的某些性质,达到有选择性的,可调控的物质运输作用。.

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生物

生物(拉丁语,德语: Organismus, ,又称有機體)是指稱類生命的个体。在生物学和生态学中, 地球上约有870萬種物種(±130萬),其中650萬種物種在陆地上,220万种生活在水中。 生物最重要和基本的特徵在生物會進行新陳代謝及遺傳兩點,前者說明所有生物一定會具備合成代谢以及分解代谢(兩個是完全相反的兩個生理反應過程),並且可以將遺傳物質複製,透過自我分裂生殖(無性生殖)或有性生殖,交由下一代繁殖下去以避免滅絕,这是類生命现象的基础。 生命的起源和生命各个分支之间的关系一直存在争议,古早的生命分類已經過時,近代古典生物學的分類又受到分子生物學的挑戰。一般而言,我們將生物分為兩大類:原核生物和真核生物。原核生物分为兩大域:细菌(Bacteria)和古菌(Archaea),这两个域相互之间的关系并不比他们和真核生物的关系更为接近。在演化史的研究上,原核生物和真核生物之间一直缺乏联系。類似麻煩的還有病毒與內共生細菌等的分類,隨著現代生物化學的研究逐漸深入,出現了有如物理學中存在量子現象一般,在特定微觀世界下許多傳統認知出現錯誤,導致以往常理被顛覆的情況。 真核生物的特徵是有細胞核以及其他膜狀細胞器(例如動物和植物體內的粒線體粒線體也可以說是植物動物體的發電廠因為他可以製造很多的能量,以及植物及藻類中的葉綠素),一種假說是叶绿体和线粒体是由内共生细菌(endosymbiotic bacteria)演化而来T.Cavalier-Smith (1987) The origin of eukaryote and archaebacterial cells, Annals of the New York Academy of Sciences 503, 17–54 。多细胞生物(又稱至於生物實在30班一年且出來則指包含多于一个细胞的生物,在地質學上直到五億年前才出現大爆發。.

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田间持水量

持水量是指当土壤中多余的水分下渗,水的下渗速率减小后,土壤中剩余含水量。这种状态一般出现在匀质土壤降水或灌溉后的2到3天。田间持水量(θfc)的物理定义是液压水头(或)在−33 J/kg (即−0.33 bar)下土壤中残留的体积含水量。该术语源自Israelson和West,Frank Veihmeyer和Arthur Hendrickson。 Veihmeyer和Hendrickson发现该物理量存在一定限制并指出,该物理量受太多因素的影响以至于它对于某一特定土壤来说根本不是一个常数,虽然它在测量土壤蓄水容量方面仍然是一个比较常用的指标。田间持水量是提出的持水当量这一概念的改进。Veihmeyer和Hendrickson 提出这一概念旨在尝试改善1949年间加州农民水资源的利用效率。 田间持水量的测量方式是:在润湿土壤剖面后,盖住该剖面防止蒸发,然后再检测剖面中土壤湿度的变化。当土壤水含量改变速率变小后,此时的含水量一般被用来表示水分下渗完全停止时的水含量,此时的含水量称作田间持水量,也被叫做排水上限(Drained upper limit,DUL)。 和Weaver发现-33 kPa(即-0.33 bar)的势能下土壤的含水量与田间持水量非常接近(对于砂土来说是-10 kPa)。.

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饱和 (化学)

在一定温度下,在一定量的溶剂裡加入某种溶质,当溶质不能继续再溶解时,所得到的溶液叫做饱和溶液(saturated solution)。.

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高张

高滲(英语:hypertonic)是当细胞的水勢比细胞外的液體高時,细胞水分子往外渗透,将造成细胞皱缩(英语:crenation)。 category:细胞生物学.

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质壁分离

质壁分离指的是植物细胞在高渗环境下,因水分从細胞中流失而出现的细胞质与细胞壁分离的现象。 細胞的渗透压可通过下式计算: \pi.

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黏土

黏土,俗作粘土,英語clay(均讀作--),是有黏性的泥土,一般指颗粒小於2微米且可塑的多种含水硅酸铝盐矿物混合体。除了铝外,黏土还包含少量镁、铁、钠、钾和钙等元素。 黏土一般由硅酸盐矿物在地球表面风化后形成。但是有些成岩作用也会产生黏土。在这些过程中黏土的出现可以作为成岩作用进展的指示。.

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范特霍夫方程

范特霍夫方程(Van 't Hoff equation)是一个用于计算在不同温度下某反应的平衡常数的方程。设 K 为平衡常数, ΔHo 为焓变, ΔSo 为熵变, T为温度。由 zh-tw:凡特荷夫; zh-hk:范托浩夫;zh-cn:范托夫;-提出。 或者写为 如果假设反应焓变在不同温度下保持恒定,则在不同温度 T1 和 T2 下,等式的定积分为 这里 K1 是在绝对温度 T1 下的平衡常数, K2 是在绝对温度 T2 下的平衡常数。 ΔHo 是标准焓变,R 是气体常数。 推导 由 和 得到 因此,通常由负的平衡常数的自然对数-lnK对对应的温度的倒数1/T做图得到一条直线,其斜率为最小标准焓变除以气体常数R,ΔHo/R,截距为标准熵变除以气体常数R,ΔSo/R。.

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膨壓

膨壓(turgor pressure)是指當水進入植物細胞後,使細胞產生向外施加在細胞壁上的壓力。.

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毛细现象

毛細現象(又稱毛細管作用)是指液體在細管狀物體內側,由液體與物體之間的附著力和因內聚力而產生的表面張力組合而成,令液體在不需施加外力的情況下,流向細管狀物體的現象,該現象甚至令液體克服地心引力而上升。植物根部吸收的水分能夠經由莖內維管束上升,即是毛細現象最常見的例子。當液體和固體(管壁)之間的附著力大於液體本身內聚力時,就會產生毛細現象。液體在垂直的細管中時液面呈凹或凸狀、以及多孔材質物體能吸收液體皆為此現象所造成的影響。.

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氣體常數

氣體常數(又稱理想氣體常數、普适氣體常數,符號為R)是一個在物態方程式中連繫各個熱力學函數的物理常數。.

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水分持留曲线

水分持留曲线描述土壤含水量θ和土壤水势ψ之间的关系。不同类型土壤的水分持留曲线都是特异的,因此该曲线也被叫做土壤水分特征曲线。 该曲线常被用来估计土壤蓄水量、对植物的供水能力(田间持水量)以及土壤团聚体稳定性。由于水进入和离开土壤孔隙具有迟滞效应,润湿和干燥曲线也可以区分开。 水分持留曲线的总体特征如图所示,该图横纵坐标分别为体积含水量θ和基质势\Psi_m。在势能接近0处,土壤接近饱和,水分主要由毛细作用力保持在土壤中。当θ逐渐变小,水的结合力增强,在更小的势能处(负值的绝对值变大,即接近),水被紧紧留存在最小孔隙中、谷粒的接触点间,以及被土壤吸附力保留在颗粒表面形成一层水膜。 砂土中的水主要是靠毛细作用来吸收的,因此在较高(较小绝对值)势能下,大部分水会流失。然而黏土由于粘附和渗透的存在,会在较低势能下才释放水分。在任意势能下,泥煤土的水含量通常比黏土要高,而后者的含水量一般比砂土高。任意土壤的持水性都和土壤孔隙度以及土壤结合力的特性有关。.

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永久凋萎点

永久凋萎点(PWP)或称凋萎点(WP)是指植物能够从中获取水分并不会枯萎的最小土壤湿度。如果土壤湿度低于永久凋萎点,那么在饱和空气中的植物在12小时内就会枯萎。凋萎点(通常用符号θpwp或θwp表示)的物理学定义为-1500 J/kg (-15 bar)吸水压力下的土壤含水量。.

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渗透

渗透(osmosis)是水分子经半透膜扩散的现象。它由高水分子区域(即低浓度溶液)渗入低水分子区域(即高浓度溶液),直到细胞内外浓度平衡(等渗)为止。水分子會經由擴散方式通過細胞膜,這樣的現象,稱為滲透。細胞藉由滲透作用得到水分,但是也有可能因此喪失水分或得到過多的水分,例如將細胞放入濃食鹽水中,由於濃食鹽水中水的含量比例較細胞質低,胞內的水會不斷的往胞外滲透,導致細胞脫水、萎縮;相反的,將細胞放入蒸餾水中,由於細胞內的水含量比例較蒸餾水低,外界的水分子會不斷往胞內滲透,導致細胞膨脹,甚至造成破裂。 对于植物细胞而言,由于其细胞壁和原生质层的渗透性不同,当细胞外浓度高于内部时,细胞会出现质壁分离现象,即细胞壁与原生质层分离,反之,会出现质壁分离复原现象。.

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湿度

溼度一般在氣象學中指的是空气溼度,它是空气中水蒸气的含量。空气中液态或固态的水不算在溼度中。不含水蒸气的空气被称为乾空氣。由於大气中的水蒸气可以占空气体积的0%到4%,一般在列出空气中各种气体的成分的时候是指这些成分在乾空气中所占的成分。.

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木质部

木質部(Xylem)是维管植物的运输组织,负责将根吸收的水分及溶解于水里面的离子往上运输,以供其他器官组织使用,另外还具有支持植物体的作用。.

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海洋

海洋即“海”和“洋”的总称。一般人们将大陆边缘的水域被称为“海”,把远离陆地的水域称为“洋”。少数地球以外的星体曾经也有海洋,一些尚有海洋或冰洋,如卫星土卫六的甲烷海洋、木卫二表面的冰等,一些行星如火星、金星曾经可能有过海洋或火浆洋。.

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扩散作用

扩散作用是一个基于分子热运动的输运现象,是分子通过布朗运动从高浓度区域向低浓度区域的输运的过程。它是趋向于热平衡态的驰豫过程,是熵驱动的过程。菲克定律是扩散作用的近似描述,实际过程是从高化学势区域向低化学势区域的转移。扩散作用的速率和混合物的浓度梯度一般不太大,因此通常可以用近平衡态热力学理论进行处理。 扩散作用有多种微观解释,较有影响力的是分子动理论的解释和随机行走模型的解释。.

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另见

土壤物理学

水静力学