Для подъёма сока на такую высоту, какая характерна для высоких деревьев, необходим перепад давлений между корнями и кроной. За счёт чего он возникает?
Ещё в прошлом веке считали, что соки растений гонит вверх атмосферное давление, то есть дерево представляет собой всасывающий насос. Но в таком случае высота подъёма соков должна быть ограничена 10 метрами - высотой, на которую могут поднять воду всасывающие насосы.
Оказалось, что движущими силами здесь является осмотическое давление, тем обстоятельством, что испарение воды с поверхности листьев создаёт в верхних частях растений, прежде всего, в их кронах отрицательное давление воды. Вода, испаряясь с листьев уступает место другим молекулам, которые поставляются сюда силой осмотического давления.
Осмотическое давление возникает в случае, когда проницаемая мембрана разделяет среды с растворами разных концентраций. Растворённое вещество старается проникнуть туда, где меньше его парциальное давление. Не прошедшие через мембрану молекулы создают со своей стороны мембраны повышенное давление. Таким образом сосдаётся перепад давлений.
Осмотическое давление описывается законом Вант-Гоффа P = CRT , где Р - давление, С концентрация растворённого вещества, Т - абсолютная температура, R - универсальная газовая постоянная.
В организме людей осмотическое давление достигает 8 атм, у млекопитающихся - 7-9 атм, у костистых рыб - 15 атм. Высокое осмотическое давление у луговых растений - 5-10 атм, у солнчаковых - 60-80 атм, а порой доходит до 400 атм!