ポテンシャル差による水の移動 例 サイフォン 土壌中の水の動き ΦA＞ΦB ΦA＝ΦB ΦA＜ΦB ΦA ΦA ΦA 流れない ΦB ΦB ΦB ポテンシャルエネルギーの定量的表現 名称 定義 単位 化学ポテンシャル(m) 単位質量当たりの ポテンシャルエネルギー E/M J kg-1 体積ポテンシャル(f) 単位質量当たりの ポテンシャルエネルギー E/V [J m-3] = [N m-2] =[Pa] 単位重量当たりのポテン シャルエネルギー E/Mg [ J kgf-1] =[kgf m kgf-1] =[ m] （ポテンシャル） 重量ポテンシャル(H) （ポテンシャル水頭） 土壌水の全ポテンシャルの定義 小さな水の塊を上の水槽から土 壌中に運ぶ仕事 ＝ 土壌水の全ポテンシャル いろいろな力が土壌水に作用し ている ポテンシャル成分 fT f g fm fP fa fs fT:トータルポテンシャル，fｇ：重力ポテンシャル，fｍ：マトリックポテンシャル fP:静水圧ポテンシャル，fa：空気圧ポテンシャル，fs:浸透ポテンシャル 様々な力に起因するポテンシャル 地点 HT Hg Hm HP Ha Hs A HTA hA -hA 0 0 0 水面 (基準高さ） 0 0 0 0 0 0 B HTB -hB 0 hB 0 0 全 ポ テ ン シ ャ ル は ど こ で も 同 じ 平 衡 状 態 ＝ 水 は 動 か な い A hA ｚ0＝0 hB B 地点 fT fg fm fP fa fs 純水の水面A （基準高さ） fTA 0 -2s/R 0 0 0 溶液の水面B fTB rwｇh -2s/R 0 0 -p fTA 2r B A fTB r w gh h 半透膜 2s p R fTA fTBより 2s 2s p ＝r w gh R 純水 2s R 溶液 h p Hs rw g R 浸透ポテンシャル水頭は純水側と溶液側との水位差に等しい 負のポテンシャル勾配？ Φ：ポテンシャ ルエネルギー 土壌水が地点Aから地点Bに移動 このときに土壌水を移動させる力Fは？ 地点A エネルギーの増分 距離の増分 f fA B 0 ΦA>ΦBだから xB x A F ΦA 地点B ΦB 実際はAからBに移動するように力 がかかっているのに，マイナスという のはおかしい ＸA ＸB X：位置 距離の増分＝X2－X1 エネルギーの増分 F 距離の増分 ここにマイナスをつけてやればF>0となる 土壌カラムのポテンシャル（Φ） 飽和状態のΦ＞０ 不飽和状態のΦ＜０ 土壌水は大気圧より高い 静水圧にある（正圧） 上図のように土壌が不飽和 となっている時 土壌水は大気圧より低い 圧力状態にある（負圧） 土壌水は大気圧に等しい 水槽に移動する． 水槽の水が土壌中に移動 してくる． 上図の状態で土壌が飽和している時
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