¿Por qué el suelo seco es hidrófobo? Mala paradoja del jardinero

Question

Cuando me olvide de regar mis plantas, y su suelo es muy seco, durante el próximo riego puedo ver que el suelo se convierte en hidrofóbico. Incluso puedo ver burbujas de aire entre el repelido gota de agua y el suelo.

Por el contrario, cuando el suelo está húmedo, muy rápidamente absorbe el agua.

Esto va en contra de la intuición, de que la difusión , con el fin de igualar la concentración de suelo, agua, iba a crear el efecto contrario.

¿Cuál es la explicación física de este fenómeno?

Traté de buscar en google, pero las explicaciones son de baja calidad y muy "alto nivel", sin real de la física involucrada.

Answer 1

Este efecto aparece como una paradoja, como la tierra seca hace un muy mal conductor de agua. Dos efectos de evitar que el agua de infiltración:

1. Aire en los poros de la tierra no puede escapar: suelo seco incluye un montón de burbujas de aire en las pequeñas y grandes poros. Si usted espera que el agua se en, ¿cómo crees que el aire podría salir? A menudo, se queda atascado, y no el agua puede infiltrarse más. Este efecto también se lleva a peligrosas inundaciones repentinas, incluso durante las sequías, cuando los fuertes eventos de lluvia golpear super-suelo seco.
2. Pegajoso de las fuerzas capilares: el Agua forma gotas y se vuelve pegajosa debido a la tensión superficial en contacto con un montón de aire. El efecto es aún más fuerte en los poros más pequeños. Así que es muy duro para que el agua para crear una corriente que fluye.

Bajo estas circunstancias, el agua no puede simplemente difusa, porque caminata aleatoria se ve obstaculizada por las burbujas de aire y las fuerzas capilares. Tan pronto como el suelo está saturado, el agua y los solutos pueden en realidad difusa. Como consecuencia, el agua fluye más rápido en el suelo mojado, ya que puede desarrollar un flujo continuo.

La línea punteada en el gráfico a continuación expresa este hecho mostrando la conductividad hidráulica (es decir, cómo de rápido el agua se infiltra) como una función de la humedad del suelo (de seco a húmedo).

Answer 2

Los objetos secos pueden tender a no romper la tensión superficial o la "piel" del agua. Con objetos húmedos o mojados, la humedad en ellos tenderá a fusionarse con la piel del agua.

Al igual que si derramaras un poco de agua sobre una mesa, puedes ver que tiene un borde donde se detiene. Si se encuentra con otra porción de agua en la mesa, se fusionarán fácilmente y no se quedarán en dos lugares separados de agua. Por lo tanto, el suelo húmedo puede absorber el agua un poco más rápido que el suelo seco.

Answer 3

Difusión y adhesión son fenómenos diferentes. La difusión ocurre debido a un gradiente de concentración, y esto es cómo el agua se absorbe lentamente por el suelo. Esto ocurre más rápido en el suelo seco por unidad de área por unidad de tiempo de la tierra húmeda. Por otro lado, la adhesión es la capacidad de un material a palo a los otros. El suelo húmedo es más pegajoso que el agua de la tierra seca.

La idea principal es que el suelo seco, realmente no se adhieren a las gotas de agua. El área de la superficie limitada. Pero, a tierra húmeda, literalmente, se encuentra rodeado por el agua. Esta diferencia entre la superficie de las áreas de resultado en el suelo húmedo, la absorción de agua más rápido aunque el proceso es más lento por unidad de área.