AGROFIZYKA

Czynniki fizyczne mające znaczenie w życiu roślin:

- warunki świetlne-słońce dawka energii

- stosunki cieplne w glebie i przyziemnej warstwie powietrza

- wilgotność gleby

- skład powietrza w glebie i przyziemnej warstwie powietrza

- woda

Wielkość fizyczna - każda mierzalna własność ciała lub zjawiska. Pomiar wielkości fizycznej polega na porównaniu tej wielkości z inną wielkością tego samego rodzaju, przyjętą za jednostkę miary.

Jednostka miary - umownie przyjęta, określona z dostateczną dokładnością konkretna wartość danej wielkości fizycznej, służy do porównania innych wartości tej samej wielkości.

Międzynarodowy Układ Miar SI (1960) - przyjęto 7 wielkości podstawowych: długość, masę, natężenie prądu elektrycznego A, temperaturę K [t], ilość materii, światłość

Dwie jednostki kąt płaski i kat bryłowy.

1. Długość Metr jest długością równą 1650763,73 długości fali w próżni promieniowania odpowiadającego przejściu między poziomami 2p₁₀ a 5d₅ kryptonu 86. XVII Generalna Konferencja Miar 1983r Metr jest długością drogi przebytej przez światło w próżni w czasie ½ s.

2. Masa kg. Kg jest masą międzynarodowego wzorca tej jednostki przechowany w Międzynarodowym Biurze Miar w Paryżu.

3. Czas s. Sekunda jest czasem trwania 9192631,770 okresów promieniowania odpowiadającemu przejściu między dwoma nadsubtelnymi poziomami Sanu podstawowego atomu cezu 133.

4. Natężenie prądu elektrycznego A.

5. Światłość cd. Kandela jest światłością która ma w kierunku prostopadłym pole (1/6)¹⁰³m² powierzchni ciała doskonale czarnego promieniującego w temperaturze krzepnięcia platyny pod ciśnieniem 101325 Pa. (schemat budowy wzorca Kandeli).

6. Temperatura termodynamiczna T- Kelwin jest 1/273,16 częścią termodynamicznej punktu potrójnego wody T 273,16 + t

7. Ilość substancji [mol]. Mol jest ilością substancji układu zawierającego liczbę cząsteczek równą liczbie atomów zawartych w 0,012kg dokładnie czystego węgla ¹²C.

Jednostki uzupełniające:

1. Kąt płaski [rad]. Radian jest kątem płaskim zawartym miedzy dwoma promieniami koła wycinającymi z okręgu tego koła łuku o długości równej jego promieniowi.

2. Kąt bryłowy

Przedrostki:

10¹ deka [da]

10² hekto [h]

10³ kilo [kg]

10⁶ mega [M]

10⁹ giga [G]

10¹² tera

10^-1 decy [d]

10^-2 centy [c]

10^-3 mili [m]

10^-6 mikro [µ]

10^-9 nano [n]

10^-12 piko[p]

Prawo fizyczne - związek między wielkościami fizycznymi charakteryzującymi stan układu fizycznego lub przebieg określonego zjawiska.

Definicja funkcji - funkcja pewnej wielkości zmiennej x nazywamy sposób przyporządkowania jej określonej wartości zmiennej y, także każdej wartości x z przedziału zmienności odpowiada jedna wartośc zmiennej y. zapisujemy y=f(x)

Typowe zależności funkcji matematycznych stosowanych w opisie zjawisk fizycznych

Funkcja liniowa: y=ax+b

a - współczynnik kątowy prostej

b - rzędna początkowa, dla x

funkcja kwadratowa

funkcja wykładnicza - y=a^x

a - jest stałą większą od jedności. Jest to podstawa funkcji wykładniczej. y=e^x e=2,71828

funkcja logarytmiczna. y=logax a>1

a - podstawa logarytmu. Jest to odwrotna funkcja do funkcji wykładniczej. jeżeli podstawą funkcji jest liczba e, to mamy logarytm naturalny: y=lnx

funkcja hiperboliczna pierwszego rzędu y=a/x

funkcja okresowa y=a sin x

pochodna funkcji. mamy dwie wartości zmiennej niezależnej x₀ i x₁ oraz odpowiadające wartości funkcji y_o i y₁.

Pochodną funkcji w punkcie x₀ nazywamy granicą do której dąży stosunek
dąży do zera

F=f(x,y,z)

Fale elektromagnetyczne są opisywane przez długość fali λ (lambda)

Zakres fali elektromagnetycznej są to fale radiowe oraz fale kosmiczne.

1. fale o niskiej częstości
   

2. fale radiowe
   -fale długie, średnie, krótkie

3. mikrofale μf
   

4. promieniowanie podczerwone, promieniowanie widzialne, promieniowanie UV
   

promieniowanie widzialne niewielki odcinek fali magnetycznej 350-750nm

5. promieniowanie Rentgena X
   

6. promieniowanie Gamma, promieniowanie kosmiczne,
   

Kazde źródło światła emituje promieniowanie kosztem określonych przemian reakcji, w których część energii przekształca się w energię promieniowania. Określeniem tej energii oraz wielkości z nią związanych zajmuje się fotometria.

Rozróznia się fotometrię energetyczną i wizualną.

Fotometria energetyczna zajmuje się całkowitą energia promienistą, widzialną i niewidzialną oraz z wielkościami z nią związanych.

Energia wizualna odnosi się do zakresu widzialnego promieni elektromagnetycznych.

1.Strumień energii promieniowania Φe - wyraża moc danego źródła, tzn. jest to ilość energii promienistej przenoszonej przez fale elektromagnetyczne EM o jednostce czasu we wszystkich kierunkach. Jednostką strumienia jest wat W.

2. Gęstość kątowa strumienia energii promieniowania danym kierunku.

3. Natężenie promieniowania

Stosunek strumienia do powierzchni na którą ten strumień pada - natężenie promieniowania

Rozróżniamy następujące promieniowanie:- promieniowanie podczerwień, prom.widzialne,Pr.UV(10^-4-10^-9m);-prom.widzialne niewielkim odcinkiem fali magnetycznej 350-750nm;-pr.rentgena x-ƛ=10^-9-10^-12m;-pr.gamma i kosmiczne ƛ=10^-12-10^-14m. Każde światło emituje promieniowanie kosztem określonych przemian reakcji, w których część energii przekształca się w energię promieniowania. Określeniem tej ener. oraz wielkości z nią związanych zajmuje się fotometria. Rozróżniamy fotometrie energetyczną (obiektywną) związana jest z prom. Niewidzialnymi oraz z wielkościami z nią związanymi. Fotometria wizualna-odnosi się do zakresu widzialnych prom. elektromagnetycznego. Strumień ener. promieniowania jest to ilość energii prom.przepływającej przez tę powierzchnię w jednostkach czasu, a więc moc promieniowania. Jednostką miarową jest wat [W]. Gęstość kątowa-strumnienia energii prom. w danym kierunku Ie=dȹe/dɷ[W/sr]. Natężenie promieniowania-w fotometri wizualnej informuje o jasności oświetlenia powierzchni, natomiast w fotometrie ner. Informuje o całkowitej ener.prom.padającego na daną powierzchnię w ciągu 1s. nie informuje o jasności tej powierzchni, gdyż padające prom.może leżeć w podczerwieni lub ultrafiolecie, a więc nie daje żadnych wizualnych efektów. Gęstość kątowa prom- kierunek prom. dw= ds. cosα/r²(def.kąta bryłowego-wielkość zależna od kąta).

Jedna kandela - to światłość jaką ma w określonym kierunku źródło emitujące promieniowanie monochromatyczne o częstotliwości 540*10²Hz, i którego natężenie w tym kierunku jest równe 1683 w/Sr

Jeden nit - jest luminancją źródła, którego powierzchnia równa 1m² ma w kierunku normalnym światłość 1 kandeli nt=Cd/m²

Jeden lumen - jest strumieniem świetlnym promieniowanym przez izotopowe źródło punktowe o natężeniu 1 kandeli do kąta bryłowego równego 1 steradianami. Lm=Cd*Sr

Jeden Luks (lx) określany jest jako oświetlenie wywołane przez równomiernie rozłożony strumień świetlny o wartości równej 1 lumen (lm) padający na powierzchnię 1m², a więc: 1 lx = 1 lm/m².

10^-4nt - najmniejsza luminancje na które reaguje oko ludzkie niebo w noc bezksiężycową.

10nt - kartka papieru przy określeniu 10lx

5*10^-3nt - płomień świecy

10⁶nt - luminancja, która powoduje ból oczu i może spowodować ich uszkodzenie.

10⁹nt - tarcza słoneczna

Fotometry - mierzy się natężenie światła w kandelach, domierzenia luminancji

Luksmetry - mierzy się oświetlenie w luksach, wykorzystuje się fotoelementy

Energia wysyłana przez Słońce: Światło widzialne 350-750nm , widmo słoneczne ma taki kształt jak widmo ciała doskonale czarnego, widmo słoneczne dla ciała 5800K.

Prawo Stefana Boltzmana - opisuje całkowitą moc wypromieniowywaną przez ciało doskonale czarne w danej temperaturze

Prawo Wiena - prawo opisujące promieniowanie elektromagnetyczne emitowane przez ciało doskonale czarne. Ze wzrostem temperatury widmo promieniowania ciała doskonale czarnego przesuwa się w stronę fal krótszych.

Transmitancja - przepuszczalność - odwrotność absorpcji. Promieniowanie, które dochodzi do Ziemi jest powycinane przez gazy.

Właściwości fizyczne ukł. Słońce-Ziemia

1. Temperatura powietrza Słońca wynosi T=5800K, Widmo emisyjne tego promieniowania na materiał przy λ=500nm. Dla tej długości promieniowania E=hγ =2,48eV

2. Odległość Ziemia-Słońce Rzs=1,49*10¹¹m, promień Ziemi Rz=6,4*10⁶, 0,46*10^-9 całkowitej energii słonecznej pada na Ziemię

3. Promień Słońca Rs=6,96*10⁸m, T=5800K, Obliczamy strumień energii E=1399W/m², stała słoneczna zmierzona S=1370 W/m²

4. Tz=288K temperatura średnia Ziemi ok.15stC

5. Masa Ziemi M=6*10²⁴kg i jej promień umożliwiają utrzymanie atmosfery

(1-a)S=4δT⁴ - równanie energii. Energia otrzymana od Słońca powinna być równa energii, którą Ziemia wypromieniuje. Część promieniowania, zostaje odbita od Ziemi, albedo i dla Ziemi wynosi a=0,3. σ - stała Boltzmana σ=5,67*10^-8 W/m²K. Temperatura zmierzona z kosmosu wynosi T=255K, temperatura atmosfery, która ją otacza T=288K-temperatura Ziemi. Przyczyną takiego zjawiska jest obecność gazów cieplnych:H20,CO2, O3, N2O, CH4 np. szklarnie ogrodnicze. Szkło jest przepuszczalne dla ciepła słonecznego, a nieprzepuszczalne dla promieniowania podczerwonego. Wzrost gazów cieplarnianych powoduje wzrost temperatury powietrza.

Ozon powstaje w wyniku połączenia O2+tlenu atomowego

Λ=240nm, O2+ hγ=O+O, O+O2→O3+M (M - cząsteczka, która powoduje, że reakcja jest nieodwracalna np. O2)

Niszczenie ozonu: O3+O3→3O2, O+O3→ 2O2, Ozon powstaje nad równikiem. Warstwa ozonu jest bardzo cienka - średnia warstwa ozonu ma ok. 5mm, nad biegunami ok. 4 mm. Ozon musi cały czas być. Stężenie O3 zależy od pory roku i pory dnia. Najwięcej O3 jest pod koniec Ziemi i wczesną wiosną. Co jest odpowiedzialne za niszczenie ozonu? Obecność w atmosferze rodników Clono niszczą ozon. Najgorszy rodnik Cl - cząstka bardzo reaktywna.

Freon jest w lodówkach i dezodorantach, wszystkie reakcje przebiegają w ultrafiolecie. Rodniki niszczą 99% ozonu atmosferycznego, każda zmiana stężenia (o 10%) to spowoduje 45% wzrost uszkodzeń przez UV, niszczenie cząstek DNA.

Sytuacja energetyczna rośliny.

Liść nieosłonięty, mały wiatr 1. energia pobrana, 2energia zatrzymana,3energia oddana ENERGIAPOBRANA:=absorpcja promieniowania słonecznego i promieniowania z otoczenia. ENERGIA ZATRZYMANA=energia produktów, niemetabolitów i fotosyntezy. ENERGIA ODDANA=energia konwkcji, parowania

. Ile energii jest zatrzymanej w fotosyntezie? Promieniowanie górne i dolne w warunkach równowagi powinna być Energia pobrana=energia oddana

Powstanie rosy i lodu-mamy liść o tem.-1C, T_l= 272K tem.otoczenia 274 K T_o= -274K. Liść jest otoczony warstwa graniczna δ=1,2*10^-3m,wilgotność powietrza w=94%. W wyniku zetknięcia się wilgotności z warstwą graniczną mamy resublimację. Resublimacja para→stan stały i sublimacja ciało stałe→para. Podczas sublimacji ciepło jest pobierane a podczas resublimacji oddawane. Strumień ciepła (I)wydzielony w wyniku resublimacji. T_l= 272K; T_o=273K; δ=1,2*10^-3m.;W=94%; S=ciepło sublimacji=ciepłu resublimacji;s=51kj/mol; D= 22*10^-6m²/s - współczynnik dyfuzji I=2sD*ΔCpw/δ jeżeli T_o= 274 i W= 94% gęstość pary ΔCpw=0,01mol/m³; 0,253 gęstość pary wodnej liścia I= 2*51 *0,01/1,2*10^-3=0,019kw/m^2-srumień ciepła, który dopływa do liścia .Drugi strumień ciepła I_o=2χ(T_l-T_o)/δ; χ= 0,243 W/m*k ; I_o= 0,0081 KW/m²; I= 0,019 kw/m² -suma energii wpływającej Iw. = 0,1 kw/m². Tworzenie rosy i szronu jest wtedy gdy wilgotność powietrza jest duża, chroni to przed przymrozkami. Aby uchronić roślinę przed przymrozkami dostarczamy c= 4980I/kgk jak zmniejsza się temp to oddajemy tyle ciepła 0,1^o. W sadach tworzy się parę wodną. Gleba. Na glebę pada promieniowanie słoneczne. Gleba ma inną strukturę niż liść. Promieniowanie przechodzi w głąb gleby i jest zatrzymywane. a_g- współczynnik absorpcji jest taki sam dla I_s strumienia słonecznego I_ch strumienia chmury I_A strumien rozproszenia prze absorpcję; γ_G współczynnik odbicia ,C _iγ_G- współczynnik promieniowania glebowego. Bilans energetyczny a_G (1+γ_G)(I_s + I_A +I_ch)+ a_iγG( T_o⁴ +T_A⁴)δ- e_iγG T_G⁴*δ= I_w; T_A-tem. atmosfery I_O=I_A; T_G= 343 K(70^oC)- tak może nagrzać się powierzchnia gleby. Ciepło przepływa wraz z wodą. A woda płynie z ujemnym gradientem (potencjału chemicznego). Potencjał chemiczny (wody) def.μ_w+μ_w^γ(potencjał standardowy)μ_{w =}μ_w^γ+R+log_w +γ_wP₊ mwgh. Jest bardzo trudny do wyznaczenia; jest w stanie chemicznej wody; poten.stand.będzie wtedy μw = μw^γ gdy Q=1,p=0,h=0, tego potencjału się nie wyznacza, jest to punkt odniesienia; Q- aktywność wody max 1, taka max aktywność wody uzyskujemy dla wody chemicznie czysta. Jeżeli woda nie jest chemicznie czysta to aktywność wody maleje, wzrasta ciśnienie osmotyczne, bo wzrasta ilości jonów. RTlnQW= - VwП.; П- ciśnienie osmotyczne. Aktywność wody może być osłabiona poprzez oddziaływanie wody z powierzchniami granicznymi. Dlatego ciśnienie osmotycznejest związane z obecnością cząstek rozpuszczonych i ciśnieniem matrycowym(ciśnienie wody oddziaływane z powierzchniami granicznymi) π=π_s+T. koloidy glebowe małe cząsteczki. Woda oddziałuje z koloidami glebowymi. Woda i powierzchnie graniczne (oddziaływanie) powstaje ujemne ciśnienie hydrostatyczne. Wzór Laplasa Δp= -δ(1/R1 +1/R2); Potencjał cieczy Vw- objętość molowa; P- cisnienie hydrostatyczne, m-masa; h- wysokośc n.p.m.(pomija się); g- przyspieszenie ziemskie, ; przy h-1km maleje 7%;. Potencjał chemiczny wody μw :μw^{γ= -}(π+T)Vw+Vw P+mgh/Vw; potencjał wody, gdy podzielimy przez Vw; Ψ= μw-μw^γ; Ψ= -πs-T+P+ξ *g*h. Potencjał wody psi jest odniesiony do objętości molowej, potencjał chemiczny wody ponad jej potencjał standardowy. Ψ=μ-μ^γ/V=-π+P+ξgh; π- cisnienie osmotyczne; P- wynikające z krzywizny powierzchni cisnienie. Δp=-δ(1/R1+1/R2); R1,R2- promienie krzywizny; Dla gleby zakładamy π=O. ξgh- związana z wysokością jeżeli chodzi o glebę możemy to zaniechać. Sens fizyczny- wartość potencjału wody jaka musi być żeby przenieść objętość wody równą 1molowi. Potencjał wody w glebie Ψ= -δ(1/R1+ 1/R2). Jeden promień jest nieskończenie duży.R1=∞ R2= 0,1μm. Cisnienie wody. Współczynnik napięcia powierzchniowego δ=0,0728 . Ψ= - 0,0728* 0,1*10^-6 m; Ψ=- 0,728MPa; Transport wody zachodzi w kierunku mniejszego potencjału. Kiedy gleba zaczyna wysychać. Przepływ wody w glebie warunkuje pewne właściwości gleby. Objętościowa objętość cieplna. Cv- obliczana dla piasku. Cv= P c ξ; P-porowatość 0,5; ξ-gęstość 2600kg/m³ ; c- ciepło właściwe= 0,836KJ/kg*K ilość ciepła która jest potrzebna do ogrzania 1 kg piasku o 1^o. Cv= 1,87MJ/ m³K ; Aby ogrzać 1m³ suchego piachu o 1^o musimy dostarczyć objętość o 1MJ.Piasek mokry - wilgotność 20%.; ξ gęstość wody 1000kg/m³ ; Cv= 4,18KJ/kg*K. Cv= 1,923MJ/m³ *K. 20%krotne zwilgotnienie powoduje że trzeba dostarczyć 2 razy więcej objętościowej powierzchni cieplnej. Jaka jest energia zgromadzona przez powierzchnię (jednostkę). Q= Cv*ΔT*d [J/m²]; Q= 1,923*2*0,4= 1,54 MJ/m². Gleba magazynuje duzo ciepła. W nocy gdy temp. jest najniższa gleba oddaje ciepło, które zostało zgromadzone w ciągu dnia. Równanie Fuliera na przewodnictwo cieplne ΔQ/ Δt Δs= -χΔT/Δχ; Δt=ΔQ/Δs/ χΔT/Δx; ΔQ/Δs= 1,54 MJ/m^2. χ=0,698W/m*k Δt= 1,54*10⁶ / 0.698*100; Δt= 2,2*10⁴ Przepływ wody w roślinie komórki roślinne są w kontakcie z otaczającym powietrzu. Tak więć musimy rozpatrzeć siły napędowe czyli potencjał chemiczny wody w roślinie, potencjał pary wodnej w powietrzu. Potencjał pary wodnej w powietrzu zależy od wilgotności wody w powietrzu. ; Po- para nasycona; P/Po= wilgotność; Ψp= μpw-μpw^R/V; Jeżeli dla T=293k i W=99% to Ψ= -1,35MPa. ; dla T=293K i W=100% Ψ=0. Jak wilgotność rośnie to potencjał tez rośnie. Potencjał wody w liściach Ψ= -0,3-do -3MPa

Jądra parzysto-parzyste są bardzo trwałe parzysto-nieparzystych. Wszystkie jądra od liczby A większe lub równe są jądrami promieniotwórczymi czyli ulegaja samoczynnemu rozpadnięciu, alfa, beta. W przyrodzie jąder trwałych jest 264. Jądra promieniotwórcze to ilość jąder rozpadających się w jednostce czasu

Skąd w jądrze elektrony i protony? Nie ma tam ich tylko jest przejście neutronu w proton , to emituje z jądra beta. Promieniowanie Beta energie są różne i dlatego musi być neutrino lub antyneutrino. Przy promieniowaniu Beta i Alfa powstaje promieniowanie Gamma to jest promieniowanie elektromagnetyczne.

Promieniowanie Beta, Alfa i Gamma to promieniowanie jonizujące, gdyż jonizuje ośrodek przez który przechodzi i powstają elektrony. Promieniowanie Alfa najbardziej wytraca energię , czyli zasięg jest najkrótszy przed promieniowaniem Alfa możemy obronić się kartką papieru. Jeżeli promień przechodzi przez ośrodek o gęstości nx, wtedy liczba jonów jest n razy większa, a zasięg n razy krótszy. Pierwiastki rozpadają się samoczynnie i to dotyczy tych promieniowań. Pierwiastki otrzymujemy w sposób sztuczny na wskutek bombardowania jądra cząstkami Alfa, protonami, neutronami deutronami. Badania naukowe stosowane w rolnictwie -metoda atomów znaczonych-albo miesza się metodą chemiczną pierwiastki lub łącznie pierwiastki niepromieniotwórcze. My zyskujemy, to że związek znaczony pierwiastków promieniotwórczych możemy śledzić drogę co dzieje się z rośliną itp.

Atomy znaczone:-procesy żywienia zwierząt hodowlanych,-ścieranie się części maszyn,-procesy przyswajania przez rośliny różnych mikroelementów zawartych w glebie,-procesy syntezy tłuszczów z białek,-cyrkulacje wody i pary wodnej w glebie,-działanie środków owadobójczych,-migracje owadów,-racjonalne stosowanie nawozów,-procesy fotosyntezy,-procesy przenikania substancji przez błony,Plus metody-niewiele trzeba pierwiastków, aby odkryć te pierwiastki. Pierwsze promieniowania powodują mutacje u roślin, są to efekty pozytywne, czyli uszlachetnia się rośliny. Cechy uszlachetniające: -przyśpiesza wschodzenie roślin,-zwiększa zawartość białek,-zwiększa odporność na wyleganie,-zwiększa odporność na choroby. Napromieniowanie gotowych produktów:ziemniaki - aby zatrzymać kiełkowanie, cebule zahamowanie kiełkowania,szparagi - przechowywanie artykułów spożywczych,grzyby - hamowanie wzrostu,mąka pszenna - dezynfekcja. Robi się to izotopem kobaltu. Ważniejsze izotopy promieniotwórcze:sód-15 czas połowicznego rozpadu, badania krążenia krwi, fosfor-14,3 czas połowicznego rozpadu, potas-12 godzin w badaniu metabolizmu mineralnego, jod-8 dni badania aktywności tarczycy. Reakcja jądrowa, która wydziela dużo energii, reakcje jądrowe-rozbijanie jądra (uran 235)Reakcja lawinowa jest w Bąbie jądrowej, w reaktorach jądrowych te elektrony spowalnia, absorbuje, żeby nie dopuścić do wybuchu. Energia jest tak duża, że 1kg uranu wyzwala siłę energii jakbyśmy spalili 3 tys. ton węgla. W elektrowni jądrowej uran jest w postaci prętów , obok są pręty do tego żeby wyhamować reakcję oraz jest automatyczne wyhamowywanie wszystko obudowane betonem. Energia jest wymieniana na wymienniki cieplne, nie wydostaje się na zewnątrz. W bombie atomowej (ujemny skutek). Masa krytyczna dla uranu 40kg, czyli będzie mniej niż ma, nie ma wybuchu. Uran musi być w postaci kuli. Kiedy masa jest większa od krytycznej mamy wybuch.

GLEBA

Na glebę pada promieniowanie słoneczne, przechodzi ono w głąb gleby i gdzie jest zatrzymywane. Gleba posiada inną strukturę niż liść. Bilans Energetyczny: a_g (1 +_g. )(I_s + I _a + I _ch ) + a_irg (T_o⁴ + T_A⁴)δ - e_irg T_g⁴δ= J w ; a_g - wsp. absorpcji jest taki sam dla: I_s - strumienia słonecznego, I _ch - strumienia chmury, I _a - strumień rozproszenia przez absorpcję, r_g - współczynnik odbicia, δ_irg - wsp. promieniowania glebowego = emitancja, T_A- temp. Atmosfery, T₀= T_A, T_g= 343K(70°)

Ciepło przepływa wraz z wodą, a woda płynie zmiennym gradientem potencjału chemicznego. Potencjał chem. (wody), potencjał standardowy, jest bardzo trudny do wyznaczenia, jest w stanie chemicznej wody, tego potencjału się nie wyznacza, jest to punkt odniesienia. Aktywność wody max=1 i taką max aktywność wody otrzymujemy dla wody czystej. Jeżeli woda nie jest chem. Czysta to aktywność wodu maleje, wzrasta ciśnienie osmotyczne, bo wzrasta ilość jonów. Rtlnaw= -Vw* (π ciśn. osmot.). Aktywność wody może być osłabiona poprzez oddziaływanie wody z powierzchniami granicznymi. Dlatego ciśn. osmot. jest związane z obecnością cząstek rozpuszczonych i ciśnieniem matrycowym (ciśnienie wody oddziaływuje z pow. granicznymi) Ψ=π_s+τ. Powierzchnie graniczne (oddziaływanie)- powstaje ujemne ciśnienie hydrostatyczne.

Potencjał wody Ψ=psi- jest odniesiony do objętości molowej, potencjał chemiczny wody ponad jej potencjał standardowy. Ψ= - πs-τ+P+q*g*h. Woda jest cieczą zwilżającą glebę i dlatego tworzy meniksy. Sens fizyczny- wartość potencjalna wody, jaka musi być różnicą potencjału, żeby przenieść objętość wody równą 1 molowi. Potencjał wody w glebie Ψ= -τ(1/R₁+1/R₂). Transport wody zachodzi w kierunku mniejszego potencjału, kiedy gleba zaczyna wysychać.

Przepływ wody w glebie warunkuje pewne właściwości gleby. Objętość oraz pojemność cieplna Cv (obliczana dla piasku) Cv=P*c*ς p- porowatość, ς- gęstość, c- ? Aby ogrzać 1m³suchego piasku o 1 stopień musimy dostarczyć objętość o 1MJ. Piasek mokry- 20% zwilgotnienie powoduje, że trzeba dostarczyć 2 razy więcej objętościowej powierzchni cieplnej. ΔT=2K- jest to różnica niewielka, przy samej powierzchni gleby gradient t cm jest większy ΔT/Δx=1K/cm³. Gleba magazynuje dużo ciepła w nocy, gdy temp. Jest najniższa to gleba oddaje ciepło w nocy, które zostało zmagazynowane w ciągu dnia.

Przepływ wody w roślinie komórki roślin są w kontakcie z otaczającym powietrzem. Tak więc musimy rozpatrzyć siły napędowe czyli potencjał chemiczny wody w roślinie, potencjał pary wodnej w powietrzu. Szybkość z jaką przemieszcza się substancja zależy od gradientu potencjału dn/dt~ dc/dx S(powierzchnia).

Zjawisko dyfuzji i osmozy możemy tłumaczyć transportem na niewielkiej odległości gleba+roślina+atmosfera. Wszelkie przepływy wody są od potencjału większego do mniejszego. Potencjał przy którym liście więdną to -1,5 MPa= Ψ-potencjał trwałego więdnięcia liści. Jeżeli gleba dobrze nawodniona to potencjał Ψ=-0,1 MPa. Jeżeli trwałe więdnięcie odbywa się gdy Ψ=-1,5 MPa w liściu w komórce mezofilnejΨ=-0,8MPa. Jeżeli ciśnienie molekularne P=0 to roślina turgor, możemy policzyć jaki będzie potencjał liścia kiedy zacznie więdnąć.

Dobowe zmiany potencjału wody. Potencjał wody w glebie w korzeniach i liściach ulega wahaniom noc- dzień. Potencjał w nocy rośnie w liściach i korzeniach, do tego potencjału na który pozwala potencjał gleby. Potencjał liści jest szybszy niż potencjał korzeni. Roślina więdnie kiedy gleba osiągnie potencjał 1,5. W nocy roślina odżywa, a w dzień zasycha. Te zmiany potencjału powodują zaschnięcie. Dobowe zmiany potencjału wynikają ze zmian strumienia świetlnego. Energia świetlna, która dochodzi do ziemi zwiększa transpirację. Temp. Liścia jest wyższa niż na glebach suchych niż na glebach mokrych, gdyż jest mniejsza transpiracja w roślinach przegrzanych. Gdy temp. Liścia ma +40stopniC następuje degradacja chlorofilu i wtedy zatrzymywana jest transpiracja. Potrzebne są mechanizmy aby odprowadzały nadmiar energii.

Równowaga energetyczna roślin. Bilans energii strumienia promieniowania padającego oraz wysyłanego przez liść.

Sytuacja energetyczna rośliny: - Liść nieosłonięty, mały wiatr (2.energia pobrania, 2.energia zatrzymana, 3. energia oddana). Energia pobrana- absorbcja promieniowania słonecznego i promieni z otoczenia, energia zatrzymania- energia produktów metabolitów i fotosyntezy. E. oddana-energia konwencji, parowania. Ile jest energii zatrzymanej w fotosyntezie? 11mol/m2*sCO2=478kJ powstaje z11 zatrzymuje z1%. Promienowanie górna warstwa i dolna. W warunkach równowagi powinno być Epob=Eoddania. Promieniowanie odbite to 20%. Współczynnik odbicia r=0,2 Promieniowanie Jch, gdy niebo jest zachmurzone, wtedy I_ch>J_s Każdy strumień ma swój współczynnik absorpcji i odbicia, zależą one od długości fali a(λ) r(λ). Promieniowanie rozproszone natężenia jest odwrotnie prop. I~1/λ⁴ BILANS ENERGETYCZNY DLA LIŚCIA. Są trzy strumienie bezpośrednie: trzy pośrednie a(J_s+J_A+J_ch)+a_r(J_s+J_A+J_ch), a J_tar=J_Aj(1+r) - bilans energetyczny promienia zaabsorbowanego przez liść. Liść absorbuje promieniowanie czerwone (promieniowanie CO2, promieniowanie cząsteczek pary wodnej). Promieniowanie absorbowane jest przez liść (czerwone promieniowanie)Jr -gęstość promieniowanie czerwonego z prawa Stefana-Boltzmana J_ir=arσ T_o⁴+T_a⁴) To-temp. otoczenia, Ta temp. górnych warstw atmosfery. Liść emituje zgodnie z Prawem Stefana-Boltzmana J_ire=eirσT_i⁴ Ti-temp.liścia, σ-stała Stefana , eir- emitancja (zdolność emisyjna) liść emituje promienowanie czerwone o długości λ=2μm Całkowity bilans cieplny Ja(1+r)+airσ(T_o⁴+T_a⁴)-2eirσTi4=Jw, 2-bo emituje do góry i do dołu, J_w-wypadkowa, Iw-różnica między absorbcją a emisją to co roślina usuwa przez parowanie, konwekcje, przewodnictwo. na liść pada strumień energii słonecznej Is=0,838 KW/m2, zdolność absorpcyjna a=0,6, zdolność odbicia ośrodka k=0,2, temp. otoczenia To=293K, współczynnik absorbcji=0,96=air. Ta=243K. 0,96*5,67*10^-8W/m²K⁴(293⁴-243⁴)=0,59KW/m²-absorbcja promieniowania czerwonego Ja(1+r)=0,838*6(1+0,2)=0,6KW/m² 0,6+0,59=1,19KW/m² Jeżeli liść byłby osłonięty wtedy byłoby o ½ mniejszy 1,19/2 Emisja zależy od koloru liścia i kąta skręcania:liść srebrzysty 0,3, Liść zielony 0,2. Jeżeli wzrasta r to maleje a. jeżeli a zmaleje 0,6/0,5 to temp. Liścia zmaleje od 308K do 298K. Rośliny w klimacie pustynnym. Ilość promieniowania emitowanego przez liść 2eir=0,96, T_l=293K, 2eirσT_l⁴=0,8KW/m²(emitacja) Różnica energii 1,19KW/m²=0,39 KW/m², Ta różnica jest oddawana przez parowanie, konwekcję i promieniowanie. 0,39 to 40%promienia padającego. Liść zamarza chociaż temp. na zewnątrz jest dodatnia. Więc zależy to od tego czy noc jest bezchmurna, więc wtedy T_a=243K, przy nocy bezchmurnej T_a=274K, zakładamy że 3w=0. mamy absorbancją misję. Obliczamy temp.liścia. eir=air, T₀=296K~17^oC. dla nocy bezchmurnej T_a=243K, T_l=282K liść może zamarznąć, kiedy temp. Otoczenia jest dodatnia.. pozbycie energii żeby zapobiec przegraniu: przewodnictwo, konwekcja(grawitacyjna, wymuszona), parowanie. Konwekcja wymuszona-pomoc wiatru v=10m/s. konwekcja wymuszona przeważ nad naturalną. Przekazywanie energii: warstwa graniczna -nieruchoma, związana z liściem. Równanie Fuliera- strumień energii przewodzonej jest proporcjonalny do gradientu temp. i współczynnikiem proporc. jest współ.przewodnictwa cieplnego. Gradient jako wektor ma zwrot przeciwny:to jest ten minus. Przewodnictwo cieplne przez warstwę graniczną,gdy: T_l>T_o. T_l temp.liścia, T_o temp.otoczenia JQ=2x(T_l-To)/σ, σ- grubość warstwy granicznej. Wielkość warstwy granicznej obliczamy na zasadzie ruchu laminarnego, z teorii przepływu laminarnego: grubość warstwy granicznej(a=σ), T-długość liścia, V-prędkość wiatru. Grubość warstwy granicznej jest ważna w przepływie ciepła i energii. Jak zależy grubość warstwy granicznej, od największego wymiaru , prędkości wiatru: Im większy jest liść tym grubsza jest warstwa graniczna , Jeżeli prędkość wiatru rośnie, tym warstwa graniczna jest coraz węższa. Mamy liść, ile energii jest oddawana w pr.przewodnictwa cieplnegoT_i=298K (25^oC), T_o=293K (20^oC), σ=1,3*10^-3m -warstwa graniczna, x=0,026W/m*k - przewodnictwo cieplne J_q=2*0,026*5/1,3*10^-3, J_q=0,02KW/m² energia ta jest przekazywana w postaci przewodnictwa cieplnego STAŁA STEFANA_BOLTZMANA 2*eir*σ*T_i⁴=0,858KW/m² Energia przewodnictwa cieplnego to 23%- wydajność jest mniejsza od promieniowania czerwonego. Przewodnictwo jest niewielkie to też temp.liścia jest różna od temp. otoczenia. Zakładamy: Ja=0,2KW/m², że to jest dla liścia dużego, raz dla małego. Różnica temp. Jq=2xσT/σ T=J_qσ/2x Czy liść jest duży czy mały rozróżniamy przez σ, dla liścia dużego σ=4*10^-3m 0,2=Kw/m²=200W/m² ▲T=200*4*10^-3/2*0,026 ▲T=15K, Dla liścia małego σ=2,4*10^-4, ▲T=200*2,4*10^-4/2*0,026 ▲T=1k, wszystko jest dla v=10m/s. W klimacie gorącym To, Tc, Tl jest na takim poziomie, że fotosynteza jest na optymalnym poziomie. co się dzieje kiedy To rośnie, wtedy maleje potencjał wodny powietrza, to wzrasta intensywność transpiracji. Wtedy oddawane jest ciepło. Ile energii oddaje liść w wyniku parowania? Równanie dyfuzji. PRAWO Fika- strumień dyfuzyjny pary wodnej (Jpw) jest wprost proporcjonalny do gradientu stężenia(d-stała dyfuzji) J_pw=DσC_pw/σx σC_pw- stężenie pary wodnej, σ C_pw- różnica na granicy liścia i na granicy warstwy nieruchomej, D-współczynnik dyfuzji do powietrza. D=0,25cm²/s=0,25*10^-4m/s², grubość warstwy organicznej σ=5*10^-3m, różnica stężeń(różnica gęstości) dla T=293K (gęstość pary wodnej), epw=0,96mol/m³ T=298K, epw=1,279mol/m³(gęstość pary wodnej nienasyconej- gęstość max). W liściu para nasycona jest w 100%, wilgotność 50%. J_pw- strumień pary wodnej, J_pw =0,25*10^-4*(1,279-0,48)/5*10^-3 J_pw~ 4mol/ m²*s strumień dyfuzyjny pary wodnej. Ile ciepła jest oddawane? J_q=J_pw* λ, λ\2,4*10⁶J/kg, λ~44 k/mol, 1 mol =18 g wody. POWSTAWANIE ROSY I LODU. Mamy liść o temp. -1^oC Tl=272K, temp.otoczenia To=274K(+19C) liść jest otoczony warstwa graniczną σ=1,2*10^-3m, wilgotność powietrza W=94%. W wyniku zetknięcia się wilgotności z warstwą graniczną mamy resublimację . resublimacja para-stan stały i sublimacja ciało stałe-para. Podczas sublimacji ciepło jest pobierane a podczas resublimacji oddawane, strumień ciepła (J) wydzielony w wyniku resublimacji. ▲C-zmiana gęstości pary wodnej, Tl=272K, σ=1,2*10^-3m, W=94%, s-ciepło sublimacji równe ciepłu resublimacji, s=51KJ/mol. D=22*10⁶m²/s -w współczynnik dyfuzji, J=2sD*▲C_pw/ σ, Jeżeli To=274 i W=94% gęstość pary ▲C_pw=0,94*0,28(gęstość pary wodnej) ▲C_pw=0,01mol/m³ 0,253-gęstośc pary wodnej, J=2*51*,01/1,2*10^-3=0,019KW/m² x=0,0243 W/m*k J_o+0,081 KW/m² J=0,019 KW/m² _suma energii wpływającej Jw.=0,1 KW\m². Tworzenie rosy i szronu jest wtedy gdy wilgotność powietrza jest duża i chroni ta rosa przed przymrozkami, takimi krótkimi. Fotosynteza. Żyjemy dzięki fotosyntezie. Ilość energii która dochodzi do Ziemi ze słońc a-1,5*10²⁵J na fotosyntezę zostaje wykorzystany 1,2*10^-2J, a rośliny asymilują 3*10¹¹ton C. fotosynteza zachodzi w roślinach zielonych, a także bakteriach i glonach i te org. Nazywamy samożywnymi. Podstawą fotosyntezy jest wychwytywanie energii świetlnej i ta energia zamienia się na energię chemiczną 6CO2+12H₂O+hv=C₆H₁₂O_{6 +}6H₂O+6O₂ Działając energia światła na węgiel i wodę otrzymujemy węglowodany, wodę i tlen. Światło powoduje redukcję Co2 i utlenianie H2O. redukcja to przyjmowanie elektronów a utlenianie to odejmowanie elektronów. Barwnikiem, który absorbuje światło jest chlorofil. Absorbuje on światło dwóch długości λ₁=400nm, λ₂=600nm. Przy tych długościach chlorofil ma kolor zielony. H-stała Planca, V-częstotliwość światła. Akt absorbancji światła trwa krótko 10^-15*10^-9s ten wzbudzony chlorofil przekazuje energię do centrum. Chlorofil, który absorbuje światło i pozbywa się energii w fluorescencji i to zachodzi tak na ok. nie jest to fluorescencja bezpośrednia. Część cząsteczek dąży do centrum. Jednostka fotosyntetyczna to centrum. Na centrum przypada 250 cząsteczek chlorofilu. Centrum to chlorofil, który połączony z białkiem to jego max. Absorbancji jest inne w przypadku fotosyntezy. Mamy 2 centra PSI (fotosystem pierwszy) i PSII, PSI- ukł.chlorofilu z białkiem- ma max.700nm, PSII- P-680. Dwie teorie przekazywania cząsteczek. Jeżeli mamy cząst. Wzburzoną i kiedy przechodzi do wyższego stanu staje się dipolem i jeśli znajdzie druga cząstka o takim samym drganiu nazywamy rezonansem. Donor daje a akceptor bierze, D+A+hV+D^*+A=D+A^*, D^* wzbudzony don ) dipol elektryczny) i przekazuje energie. Warunek! cząstki muszą być blisko siebie. Odległości między barwnikami wynosi 2-3mm. Dla roślin wyższych karetonoidy i ksantofile, dla sinic i krasnorostów fikoerytryny i fikocyjaniny te barwniki pochłaniają energię świetlną. Procesy pierwotne fotosyntezy: -absorpcja światła przez barwnik, - relaksacja cząsteczek wzbudzonych do stanu równowagi termicznej z otoczeniem, -przekazywanie energii wzbudzenia pomiędzy czast. Barwników odpowiedzialnych za absorpcję światła , -wzbudzenie centrów. NADPH- nukleotyd to końcowy produkt przekazywania elektronów P-700 CO₂ w r-cji ciemnej przechodzi w węglowodan. Pierwotnym donorem dla PS I jest rozpad wody, utlenianie wody. 2H₂O +O₂ +4e+4H⁺ATP. Uwolnione elektrony redukują cząstkę chlorofilu T-680. Cytochromy są trudne do badania. W środku mamy Fe (budowy) i układ niebiałkowy nazywamy żelazo-porfiryna. Żelazo jest odpowiedzialne za transport elektronów. Fe⁺³+e=Fe⁺² Cytochrom jest dobrym przenośnikiem elektronów. Stężenie dwóch systemów PS I i PSII jest b. ważny gdy oddzielnie nie mogą przeprowadzić fotosyntezy. Kiedy któryś z fotosystemów zawiedzie nie ma wtedy fotosyntezy. PROCES FOTOSYNTEZY. 1. odłączenie wodoru od jego donora. W roślinach zielnych następuje w tej części procesu wydzielenie tlenu cząsteczkowego. 2 przeprowadzenie na koszt energii świetlnej wodoru ze stanu odpowiadającego bardziej. 3. synteza węglowodanów z CO2 i H2 dostarczonego z poprzednich części procesu. Pr. ten zachodzi bez obecności światła ale przy wykorzystaniu energii chem. Powstałej na jego koszt.

Fotosynteza-żyjemy dzięki niej. Ilość energii, która dochodzi do Ziemi ze Słońca 1,5*10 do 24 J. Na fotosyntezę zostaje wykorzystane 1,2*10do22 J, a rośliny asymilują 3*10 do 11 ton C. Fotosynteza zachodzi w roślinach zielonych, a także w bakteriach i glonach, te organizmy nazywa się samożywnymi. Podstawą fotosyntezy jest wychwytywanie energii świetlnej i zamiana jej na energię chemiczną.6CO2+12H2O+hv→C6H12O6+6H2O+6O2. Działając energią światła na węgiel i wodę otrzymujemy węglowodany, wodę i tlen. Światło powoduje redukcję CO2 i utlenianie H2O. Redukcja to przyjmowanie elektronów, a utlenianie to podejmowanie elektronów. Barwnikiem, którym absorbuje światło jest chlorofil, absorbuje on światła 2 długości λ=400nm, λ2=600nm, przy tych długościach ma kolor zielony. Oznaczenia h-stała Plancka v-częstotliwość światła. Akt absorpcji światła trwa krótko 10^-15-10^-9s. Ten wzbudzony chlorofil przekazuje energię do centrum(dygresja jeżeli cząsteczka ulega wzbudzeniu to dlatego, że w łączeniu są wiązania podwójne .Absorpcja= odwrotność fluorescencji. Chlorofil, który absorbuje światło i pozbywa się energii w fluorescencji i to zachodzi to na około. Część cząsteczek dąży do centrum, jednostka fotosyntetyczna to centrum. Na centrum przypada 250 cząsteczek chlorofilu. Entalpia - Qp=(U2+pv2)-(U1+pv1) wprowadzając oznaczenie:

H2=U2+pv2, H1=U1+pv1, równanie przyjmuje postać Qp=(H2-H1)=▲H, funkcja H=U+pv jest funkcją stanu nazwaną entalpią.

Ilość ciepła dostarczanego do układu lub wydzielanego przez układ w procesie izobarycznym jest równa zmianie entalpii. Reakcja egzotermiczna-układ oddaje ciepło do otoczenia i ▲U<0 lub ▲H<0

Reakcja endotermiczna układ pobiera ciepło z otoczenia ▲U>0 lub ▲H>0

Proces rozpuszczania:1.niszczenie sieci krystalicznej ciała stałego 2solwatacja(łączenie się cząsteczek rozpuszczalnika w większe zespoły odrywanych elementów sieci krystalicznej.3dyfuzja substancji rozpuszczonej w głąb rozpuszczalnika i odwrotnie. Bilans cieplny-qi=[(Mw+mi)Cvi9+mkck](Tki-Tpi)

Opis: Mw-masa wody, mi-porcja masy ciała rozpuszczonego, cvi-ciepło właściwe roztworu, mk-masa kalorymetru, CK-ciepło kalorymetru, tpi-temp. Początkowa roztworu, tki - temp. Końcowa roztworu.

Ciepło rozpuszczania-ilość ciepła potrzebnego do rozpuszczenia 1 kg substancji w określonej liczbie n moli rozpuszczalnika. Główne składniki energii wewnętrznej-1energia kinetyczna ruchu postępowego i obrotowego ,2energia ruchu drgającego atomów w cząsteczce, 3energia potencjalna w polu wzajemnego przyciągania się cząsteczek,4energia chemiczna, 5energia stanu elektrycznego,6energia jądrowa. Ciepło-jest sposobem przekazywania energii wewnętrznej i jest z pracą równoważone, nie jest funkcją stanu i określa sposób w jaki w ramach układu odbywa się przekazywanie energii.Za miarę ilości ciepła uważa się tę część energii wewnętrznej, które 1 ciało przekazuje 2,jeżeli między nimi występuje różnica temperatur. Temperatura-pojęcie to wprowadzono w celu określenia stanu chaotycznego ruchu cząsteczek danego ciała, dokładnie w celu określenia energii kinetycznej związanej z chaotycznym ruchem tych cząsteczek, jest wielkością, która do tej energii jest wprost proporcjonalna. I zasada termodynamiki- ▲V=Q+W. Przyrost energii wewnętrznej ▲U ciała lub układu ciał jest równy sumie dostarczonego mu ciepła Q i pracy wykonanej zadnim przez siły zewnętrzne. I zasada termodynamiki dla przemiany izobarycznej - I zasadę możemy zastosować do procesu izobarycznego (p-const),kiedy układ wykonuje tylko pracę objętościową przeciwko ciśnieniu zewnętrznemu. Jeżeli do układu doprowadzimy ilość ciepła Qp przy stałym ciśnieniu i temp. zrasta o ▲T=T2-T1 Energia wewnętrzna ▲V=U2-U1, a objętość ▲V=V2-V1. W związku z zmianą objętości pracę objętościową zapisujemy W=p-▲V. Praca wykonana przez siły zewnętrzne powoduje zmniejszenie objętości układu, byłaby pracą ze znakiem plus. Qp=▲V-W=▲V+p▲V, Qp=(U2-U1)+p(V2-V1)

Zdolność układu do przejścia z 1 stanu do 2 określają termodynamiczne funkcje stanu. 1 z takich funkcji jest entalpia układu ma energię i jej kosztem w odpowiednich warunkach może wykonać pracę lub przekazać ciepło.Moduł Yunga- współczynnik proporcjonalności E występujący we wzorach wyrażający prawo Hooke'a nazywa się modułem sprężystości wzdłużnej (modułem Young'a)Jest to wielkość charakterystyczna, różna dla różnych materiałów, im większy jest moduł E tym mniej odkształca się element z danego materiału (przy danej sile F, długości I, i przekroju S). Moduł sprężystości wzdłużnej charakteryzuje odporność materiału na odkształcenia przy rozciąganiu i ściskaniu. E wyraża się w takich samych jednostkach jak naprężenie, MPa. Wartość modułów E dla różnych materiałów znajduje się doświadczalnie. Moduły sprężystości wzdłużnej dla kilku ważniejszych materiałów: stal-200 tys - 210 tys E(MPA), miedz 1mln - 1mln 30 tys, Ołów 17 tys.

Tarcie (pojęcie fizyczne) (opory ruchu) to całość zjawisk fizycznych towarzyszących przemieszczaniu się względem siebie dwóch ciał fizycznych (tarcie zewnętrzne) lub elementów tego samego ciała (tarcie wewnętrzne) i powodujących rozpraszanie energii podczas ruchu. Podstawowy podział tarcia:tarcie zewnętrzne tarcie ślizgowe, spoczynkowe, ruchowe, toczne, wewnętrzne. Podział stosowany w technice, uwzględniający występowanie środków smarnych:tarcie suche, płynne, graniczne, mieszane. Tarcie występuje powszechnie i ma podstawowe znaczenie w przyrodzie i technice. Jest niezbędne do poruszania się istot żywych i pojazdów, umożliwia wykonywanie pracy. W szczególności tarcie jest podstawą działania wielu urządzeń technicznych, m.in. przekładni pasowych, hamulców, sprzęgieł. Gdy tarcie jest niewystarczające (np. do poruszania się ciał), celowo się je zwiększa przez wprowadzenie odpowiednich materiałów (np. piasku) pomiędzy trące się powierzchnie oraz przez kształtowanie powierzchni trących się ciał (np. bieżniki opon samochodowych). Często jednak tarcie jest zjawiskiem niepożądanym, gdyż powoduje znaczne straty energii na pokonanie oporów tarcia oraz np. w urządzeniach technicznych, powoduje niszczenie części maszyn. W celu zmniejszenia tarcia stosuje się środki smarne, a także zastępuje tarcie suwne tarciem tocznym. Zasada zachowania energii - w układzie izolowanym suma składników wszystkich rodzajów energii całości (suma energii wszystkich jego części) układu jest stała (nie zmienia się w czasie).

---