FÍSICA SEMINARIOS 2013 - Universidad Nacional de San Luis

Se puede comprobar experimentalmente que la fuerza máxima por unidad de área sobre
el émbolo es de -300 atm justo antes de que la columna de agua se separe del mismo.
Como se vio anteriormente, con los procesos de capilaridad y ósmosis resultaría
imposible hacer ascender la savia hasta la copa de árboles muy altos.
Luego del descubrimiento de la presión negativa, la misma se instauró como el
fenómeno de excelencia para el ascenso de savia a grandes alturas.
Para terminar de comprender esta idea, estudiemos lo que sucede en un árbol que tiene
60 m de altura.
Usando la fórmula de Presión Negativa, P n = P a – ρgh, podemos determinar así la
presión negativa que habrá en la copa del árbol.
P a es la presión que hay en la base, siendo esta la misma que la del aire, 1 atm
(101325 Pa) y ρ la densidad de la savia, que es aproximadamente igual que la del
agua, 10 3 kg/m 3 .
Reemplazando estos valores se obtiene que:
P n = 101325 Pa – (10 3 kg/m 3 ) (9,8m/s 2 ) (60m)
P n = - 486675 Pa = - 4,8 atm
El valor obtenido de presión negativa no supera el máximo calculado
experimentalmente para el agua (-300 atm). En los árboles, a medida que esta se va
evaporando en las hojas, la columna de agua que se encuentra en el interior del xilema
se va “moviendo” hacia arriba quedando intacta. Este proceso está dado gracias al poder
de cohesión que tiene, explicado anteriormente. Es por esto, que se cree que la presión
negativa dada por las fuerzas de cohesión del agua es la responsable del ascenso de
savia hasta la copa de los árboles extremadamente altos. Pero, ¿Existe una altura
límite en la cual el agua ya no ascienda más
Ya sabemos que la máxima presión negativa que soporta el agua es de -300 atm (-
30498825 Pa). Con el uso de la ecuación P n = P a – ρgh podemos deducir que altura
alcanzará el agua antes de que la misma se fraccione en pequeñas gotas y precipite.
h= (P n - P a ) / (-ρg)
h= (-30498825 Pa - 101325 Pa)/(-9.8m/s 2 x 1000 Kg/m 3 )
h=3112,12 m
Este resultado es la altura máxima que soporta el agua. Ningún árbol podrá
superarla, mostrando así que sea cual sea su altura, nunca superará los -300 atm.
Hemos concluido con el desarrollo de los principales mecanismos que intervienen en el
ascenso de agua en los vegetales. Para mejor comprensión de lo que sucede en el
interior de los mismos, se ilustra en la siguiente imagen una breve explicación de los
procesos actuantes.