Перейти в начало сайта Перейти в начало сайта
Электронная библиотека «Наука и техника»
n-t.ru: Наука и техника
Начало сайта / Раритетные издания / Смотри в корень!
Начало сайта / Раритетные издания / Смотри в корень!

Научные статьи

Физика звёзд

Физика микромира

Журналы

Природа

Наука и жизнь

Природа и люди

Техника – молодёжи

Нобелевские лауреаты

Премия по физике

Премия по химии

Премия по литературе

Премия по медицине

Премия по экономике

Премия мира

Книги

Вода знакомая и загадочная

Законы Паркинсона

Люди и биты. Информационный взрыв: что он несет

Популярная библиотека химических элементов

Сын человеческий

Ученые – популяризаторы науки

Издания НиТ

Батарейки и аккумуляторы

Охранные системы

Источники энергии

Свет и тепло

Научно-популярные статьи

Наука сегодня

Научные гипотезы

Теория относительности

История науки

Научные развлечения

Техника сегодня

История техники

Измерения в технике

Источники энергии

Наука и религия

Мир, в котором мы живём

Лит. творчество ученых

Человек и общество

Образование

Разное

Задача 104. Заморозки на почве

Пётр Маковецкий. Смотри в корень! Сборник любопытных задач и вопросов

А.

В октябре случается, что выпадет снег и день-два устойчиво держится мороз в 1...2°C. Тем не менее, когда снова наступает потепление, многие растения оказываются живыми, зеленеющими и даже цветущими. Как им удается устоять? Ведь они не менее чем на 80% состоят из воды, а вода замерзает при 0°C. За двое суток они могли промерзнуть насквозь, и кристаллики льда, имеющие больший объем, чем вода, должны были бы разорвать ткани растения изнутри.

Б.

Специалист подобен флюсу:
полнота его одностороння.

Козьма Прутков. «Мысли и афоризмы», №101.

– Ну, это уже ботаника, а мы специалисты по точным наукам – математике и физике. Может быть, это «теплокровные» растения. Откуда нам знать тонкости биологии?

Мы не требуем от вас этих тонкостей. Достаточно, если вы перечислите физические причины морозостойкости растения. Попробуйте заморозить, хотя бы мысленно, выжатую из растения «воду».

В.

Первая и самая естественная физическая причина: растение заполнено не водой, а тем или иным физиологическим раствором. Любой из водных растворов замерзает при температуре ниже той, при которой замерзает чистая вода. Так, например, 3%-ный раствор щавелевой кислоты замерзает при –0,8°C, 13%-ный раствор сахара – при –0,9°C и т.д., а смеси разных растворов – при еще более низких температурах.

Можно назвать еще несколько чисто физических причин. Пока растение не замерзло, в нем продолжается подъем растворов по капиллярам (хотя и очень медленно из-за слабого испарения вблизи точки замерзания). При этом температура соков, исходящих от подземной части растения, намного выше нуля. Кроме того, многие растения покрыты волосками, в которых задерживается движение воздуха. В результате создается неподвижный слой воздуха, являющегося хорошим изолятором (шуба, хотя и очень тонкая).

Иногда высказывается мнение, что некоторые растения (подснежники) предохраняет от замерзания высокое давление сока в клетках (Вильчек Лех. Красочные встречи.– Варшава, 1965). Этот вопрос недостаточно изучен. Известно, что с повышением давления температура замерзания воды понижается. Но чтобы понизить ее хотя бы на 1°C, необходимо увеличение давления более чем на 100 атм. Следовательно, этот фактор не может быть решающим.

Все написанное относилось к однолетним растениям, которым при наступлении более серьезных морозов суждено все-таки погибнуть.

Многолетние растения (деревья, кустарники) переносят сильные морозы и вновь зеленеют весной. Для этого чисто физических средств уже недостаточно. Оказывается, эти растения осенью проводят целый комплекс физико-физиологических мероприятий по подготовке к зиме. Прежде всего, они сбрасывают то, что менее морозоустойчиво – листья, предварительно переведя из них основные ценности в ствол. Далее, многие растения осенью интенсивно накапливают сахар, понижая этим точку замерзания раствора. Но самым главным, пожалуй, является то, что клетки растения обезвоживаются: вода уходит из клеток в межклеточные пустоты, и лед внутри клетки почти не образуется.

Любопытно, что при быстром замораживании некоторые растения (смородина и др.) выдержали температуры, близкие к абсолютному нулю, потому что при этом образуется иная разновидность льда, отличающаяся от обычной тем, что она тяжелее воды, т.е. замерзание приводит не к расширению, а к сжатию, при этом кристаллики льда клеток не разрушают.

 

• Задача 105. Олимпийские правила

Оглавление


Дата публикации:

14 июля 2006 года

Электронная версия:

© НиТ. Раритетные издания, 1998

В начало сайта | Книги | Статьи | Журналы | Нобелевские лауреаты | Издания НиТ | Подписка
Карта сайта | Cовместные проекты | Журнал «Сумбур» | Игумен Валериан | Техническая библиотека
© МОО «Наука и техника», 1997...2017
Об организацииАудиторияСвязаться с намиРазместить рекламуПравовая информация
Яндекс цитирования
Яндекс.Метрика