나무는 어떻게 높은 곳까지 물을 끌어올릴까요?
나무는 땅에서 물을 흡수해서 살아갈 수 있습니다. 그런데 키가 아주 큰 나무들도 아무런 문제 없이 물을 잘 흡수하는데, 어떤 힘으로 물을 흡수할 수 있나요?
안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.
나무가 물을 흡수해서 줄기를 따라 각 부분으로 이동시키는 원리는 삼투압, 모세관, 물의 응집력 때문입니다.
안녕하세요. 김민규 과학전문가입니다.
나무 줄기는 삼투압을 통해서 수분을 빨아들이게 됩니다. 이 과정에서 줄기를 타고 나무 내부에 영양분, 수분 등이 모두 전달되는 것 이죠.
안녕하세요. 이형민 과학전문가입니다.
나무의경우 내부에 물을 빨아당길수 있는 얇은길이 있다고 합니다. 이길을 통해서 마른부분에서 물을 빨아당긴다고 합니다
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
나무는 크게 세 가지 힘으로 높은 곳까지 물을 흡수합니다.
첫째, 모세관 현상입니다. 뿌리 끝의 뿌리털은 극히 가늘어 물 분자가 서로 끌어당기는 응집력과 뿌리털 벽면에 달라붙는 접착력이 모세관 작용을 일으켜 물을 위로 끌어올립니다. 마치 빨대를 통해 물을 마시는 것과 비슷한 원리입니다.
둘째, 뿌리압입니다. 뿌리 세포는 활발하게 호흡하면서 에너지를 사용하여 흡수한 물을 뿌리 내부로 끌어당깁니다. 이는 뿌리 세포 내부의 농도가 낮아지면서 발생하는 삼투압과 뿌리 세포벽의 탄성력이 결합하여 발생하는 힘입니다.
셋째, 증산작용입니다. 잎의 기공을 통해 수증기가 방출되면서 잎 내부의 압력이 낮아집니다. 이 압력 차이는 마치 진공 상태를 만들어 흡입력을 발생시키고, 이 흡입력은 뿌리에서 잎까지 물을 끊임없이 위로 끌어올리는 원동력이 됩니다.
이처럼 나무는 다양한 힘을 조합하여 키가 아주 크더라도 문제 없이 물을 흡수하여 생존하는 놀라운 능력을 갖추고 있습니다.
안녕하세요. 김찬우 과학전문가입니다.
나무가 물을 뿌리에서 나뭇잎까지 끌어올리는 데는 3가지 방법이 사용됩니다. 삼투압 / 모세관 현상 / 증산 작용이 있습니다. 삼투압은 흙속의 물을 뿌리가 받아들여 세포막을 통해 나무로 들어오게 됩니다. 삼투압은 물이 농도가 낮은 쪽에서 높은쪽으로 이동하는 것인데 외부의 물이 물 농도가 낮은 뿌리 안으로 들어오는 원리 입니다. 다음으로 모세관 현상은 물속에 얇은 유리관을 넣었을때 물이 빨려 올라가는 현상으로 뿌리속으로 들어온 물이 모세관 현상으로 나무 중심으로 이동을 하게 됩니다. 그리고 증산작용은 펌프와 같은 원리 인데 수분을 가지고 있던 잎이나 줄기에서 수분이 사라지게 되면서 이 공간에서 다시 수분을 채우기 위해 물을 끌어당기게 되는데 이러한 힘을 증산작용이라고 합니다. 삼투압, 모세관 현상, 증산 작용을 통해 나무가 높은 곳까지 수분을 이동 시킵니다.
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안녕하세요. 박성학 과학전문가입니다.
뿌리의 물이 높은곳의 나뭇잎까지 올라오는것은 나무의 흡인력 떄문인데요. 광합성으로 나뭇잎에서 수증기가 날아가면 물관내부에 압력이 낮아짐으로 인해 뿌리에서 올라온 물은 물관내부 낮아진 압력으로 인해 올라오게 되는것입니다
안녕하세요. 김지호 과학전문가입니다.
먼저 땅 속에 있는 물을 뿌리로 빨아들이는 삼투현상입니다. 이때 삼투현상은 용액의 농도 차이에 의해서 발생하는데, 외부 흙보다 나무 내부의 용질의 농도가 높기 때문에 외부로부터 뿌리로 물이 흡수됩니다. 이러한 삼투현상에 의해 땅속에 있는 물이 나무 뿌리로 이동하게 되면 뿌리압이라고 하는 뿌리 속 물의 압력이 높아집니다. 뿌리에서 밀어 올리는 압력으로 물은 줄기를 타고 서서히 위쪽으로 이동하게 됩니다.
안녕하세요. 권창근 과학전문가입니다.
나무가 물을 흡수하는 주요 메커니즘은 수송계입니다. 수송계는 물과 영양분을 나무 전체로 운반하는 역할을 합니다. 이러한 현상은 주로 두 가지 메커니즘, 즉 증발산과 증발이동에 의해 이루어집니다.
증발산은 잎이나 줄기의 표면에서 물이 증발함에 따라 생기는 압력 차이로 인해 물이 땅으로부터 나무로 이동합니다. 또한, 증발이동은 물 분자 간의 상호작용으로 인해 물이 나무 내에서 상승하는 현상을 말합니다. 이러한 메커니즘들이 나무가 물을 효과적으로 흡수하고 운반하는 데 중요한 역할을 합니다.
안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.
흙보다 뿌리의 물질 농도가 더 높으므로 흙 속의 물이 뿌리털의 세포막을 통해 뿌리 속으로 들어간다. 뿌리털에서 흡수한 물은 농도가 더 높은 뿌리 안쪽으로 이동하여 물관에 도달한 후 식물 전체로 전달된다.
줄기에는 물과 양분이 원할하게 이동할 수 있는 특별한 통로가 있는데 이를 관다발이라고 한다. 관다발은 여러 개의 물관과 체관이 다발을 이루고 있는 형태에다. 물관은 무로가 무기양분이 이동하는 통로이며, 체관은 유기 양분이 이동하는 통로이다.
증산 작용으로 잎에서 물이 빠져나가면 잎에 있는 세포는 잃어버린 물을 보충하기 위해 잎맥의 물관으로부터 물을 끌어올린다. 잎맥의 물관은 줄기의 물관으로부터, 또 줄기의 물관은 뿌리의 물관으로부터 물을 끌어올려 물이 식물 전체로 이동하게 된다. 이것이 가능한 것은 물관이 뿌리에서부터 잎까지 연결되어 있고, 물관 속의 물은 물 분자 사이에 서로 잡아당기는 힘이 있기 때문에 물관 속에서 물기둥을 이루어 잎까지 올라가게 된다.[네이버 지식백과] 식물이 물을 끌어올리는 3가지 원리 (천재학습백과 미리보는 중학 과학 비주얼 백과)
안녕하세요. 황정웅 과학전문가입니다.
물은 1기압에서 빨아올리면 10m정도가 한계이지만
나무의 경우는 기압에의한 물의 상승 외에
물이 가는 관을 따라 올라가는 모세관 현상과
나무 내에서 존재하는 농도차이에 의한 삼투압에 의해 높은 곳까지 물을 끌어올릴 수 있습니다.
안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.
나무는 내부에 가느다란 모세관을 가지고있어, 물을 끌어올릴 수 있고, 어느정도 올라가면 기공을통해 공기를 내보내 물관내부를 음압으로 면들어 더 높은곳으로 끌어올릴 수 있게 됩니다.
