POTENCIAL TOTAL DA ÁGUA DO SOLO
A água, como qualquer corpo na natureza, pode ser caracterizada por
um estado de energia:
Energia Cinética:
Energia Potencial:
Nota: A Energia Cinética da água no solo é desprezível, sendo
fundamental sua Energia Potencial, daí a expressão Potencial
Total da Água no Solo (Função Termodinâmica Energia Livre de
Gibbs).
A
SOLO
P0
Água no Estado
Padrão:
Pura
Livre
ψT = 0
Equilíbrio
Potencial Total da Água no Solo: representa o
somatório de todos os trabalhos realizados
para levar a água do estado padrão a até um
ponto considerado no solo.
ψT = ψg + ψp + ψos + ψm
Componente Gravitacional (ψg):
Aparece na definição do potencial total devido à presença do campo
gravitacional terrestre. Está sempre presente. É determinada a partir de
um referencial de posição arbitrário, considerando-se valor positivo (+)
acima do referencial e negativo (-) abaixo.
Componente de Pressão (ψp):
Refere-se aos trabalhos realizados contra pressões diferentes da pressão
do estado padrão, ou seja, diferentes da pressão atmosférica. Seu valor
será sempre positivo.
Componente Osmótica (ψos):
Aparece pelo fato da água no solo ser uma solução de sais minerais e
outros solutos e a água padrão ser pura.
Equação de van’t Hoff:
ψos = -RTC
Componente Matricial (ψm):
É a soma de todos os outros trabalhos que envolvem a interação entre a
matriz sólida do solo e a água, tais como trabalho capilar e trabalho
contra as forças de adsorção. Seu valor é sempre negativo e será nula,
quando o solo se encontrar saturado.
Tensiômetro
Manômetro
de Hg
Ψm = -12,6h + h1 + h2
Unidades do Potencial Total:
atm
bar
cm H2O
Pa
pF (log│cm H2O│)
1 atm ≈1bar = 1000 cmH2O = 0,1 MPa = pF3
CURVA CARACTERÍSTICA DA ÁGUA DO SOLO
(Curva de Retenção de Água)
Representação gráfica da relação umidade x potencial matricial.
Equipamentos:
Unidade de sucção
Extratores de Placa Porosa
Características:
- são específicas para cada solo, podendo ocorrer variações entre horizontes
de um mesmo perfil.
ψm
ψm
Horizonte Bt
Solo
Argiloso
Horizonte
A1
Solo
Arenoso
Θ%
Θ%
- será única se a geometria do sistema não variar;
ψm
Solo
Normal
Solo
Compactado
Θ%
Fenômeno de Histerese:
A relação entre ψm e θ pode ser obtida por dois caminhos: ψm
a) por dessorção: curva de secagem
b) por sorção: curva de umedecimento
As duas curvas não são idênticas e o fenômeno expresso
pelas diferentes curvas é conhecido por Histerese.
Secagem
Histerese
Umedecimento
Θ%
MOVIMENTO DA ÁGUA NO SOLO
Equação de Darcy:
onde:
q = fluxo da água no solo
K(θ) = condutividade hidráulica
= gradiente de potencial
Sentido do fluxo:
maior potencial
menor potencial
ATMOSFERA
(-500 atm)
FOLHAS
(-15 a -30 atm)
ÁGUA NO SOLO
(-0,1 a -15 atm)
RAÍZES
(-3 a -20 atm)