Conţinut

• A calca
• Metoda 1 din 4: Determinați porozitatea teoretic după volum
• Metoda 4 din 4: Calculați porozitatea în câmp prelevând probe de bază
• sfaturi
• Avertizări
• Necesități

Porozitatea, sau porozitatea, este valoarea utilizată pentru a descrie cât spațiu gol este prezent într-un eșantion dat. Această caracteristică este de obicei măsurată în raport cu solul, deoarece gradul corect de porozitate este necesar pentru creșterea plantelor. Porozitatea poate fi calculată teoretic folosind ecuații și valori date, ceea ce este cazul atunci când se tratează întrebări de examen. Porozitatea poate fi determinată și prin găsirea valorilor necesare rezolvării ecuațiilor în mod experimental, fie în laborator, fie pe teren.

A calca

Metoda 1 din 4: Determinați porozitatea teoretic după volum

1. Extrageți valori utile din informațiile date. Când calculați teoretic porozitatea, veți obține un exemplu de situație care conține unele dintre valorile de care aveți nevoie. Citiți întrebarea cu atenție și căutați valori precum volumul total (${ displaystyle Vt}$Desenați ecuația corectă. Prin definiție, porozitatea (${ displaystyle Pt}$Găsiți valori pentru variabilele de volum. Este util să ții cont de asta ${ displaystyle Vt}$Aplicați variabilele de volum cunoscute ecuației porozității. Odată ce ai o valoare pentru asta ${ displaystyle Vp}$Rezolvați ecuația pentru a determina porozitatea. Acum că ecuația dvs. este completă și aveți valorile corecte, o puteți rezolva cu un calcul simplu. S-ar putea să aveți la îndemână un calculator pentru această parte.
   • Deoarece porozitatea este adesea exprimată ca procent, este obișnuit să înmulțiți această valoare cu 100% după ce ați găsit valoarea zecimală.
   • Folosind aceleași valori din exemplele de mai sus, ecuația dvs. va arăta cam așa:
     • ${ displaystyle Pt}$Să presupunem că densitatea particulelor (P.d{ displaystyle Pd}Folosiți relația dintre volum și densitate pentru a obține ecuația. Deoarece densitatea este definită ca masă pe volum, iar porozitatea este o comparație a volumului porilor cu volumul total, este posibil să se exprime și porozitatea în termeni de densitate. Rezultatul este comparația${ displaystyle Pt}$Determinați valoarea P.b{ displaystyle Pb}Rezolvați ecuația inserând valorile de densitate corecte. Acum aveți valorile pentru ${ displaystyle Pb}$Cu volumul probei. Puteți măsura volumul direct dacă eșantionul dvs. umple exact un container cu un volum cunoscut. De asemenea, puteți transfera proba într-o sticlă sau o ceașcă, cum ar fi o ceașcă de măsurare, pentru a măsura volumul. Dacă nu puteți măsura volumul direct, puteți calcula volumul matematic.
       • Rețineți că transferul probei de la un recipient la altul poate afecta porozitatea prin deranjarea materialului.
     • Măsurați un volum de apă. Nu este important exact câtă apă măsoară. Cele două lucruri importante în acest pas sunt măsurarea mai multor ape decât aveți nevoie pentru a vă satura eșantionul și înregistrarea cantității de apă cu care ați început. Acesta este singurul mod în care puteți ști cât ați folosit.
     • Saturați proba de testare cu apă. Acesta este un pas ușor, dar poate fi dificil. Trebuie să adăugați suficientă apă pentru a umple toți porii din proba dvs., dar nu ar trebui să adăugați prea multă apă. Deși este important să vă apropiați cât mai mult de saturarea eșantionului, va exista o anumită marjă de eroare. Obțineți nivelul apei cât mai aproape de suprafața nivelului fix al probei.
     • Înregistrați volumul apei utilizate. Scade cantitatea de apă care rămâne din cantitatea de apă cu care ai început. În acest fel, rămâneți cu volumul de apă care a fost turnat. Volumul de apă pe care îl utilizați este (aproximativ) egal cu volumul porilor probei.
     • Configurați ecuația pentru a calcula porozitatea cu un volum cunoscut. Acum că aveți volumul eșantionului (${ displaystyle Vs}$Faceți calculele pentru a găsi porozitatea eșantionului. Introduceți valorile corecte în ecuație. Asigurați-vă că țineți evidența unităților și asigurați-vă că acestea sunt anulate corect, deoarece porozitatea este o valoare fără unitate. Un calculator poate fi, de asemenea, util la acest pas.

Metoda 4 din 4: Calculați porozitatea în câmp prelevând probe de bază

1. Saturați zona pe care doriți să o probați. O modalitate bună de a face acest lucru este să plasați un inel de oțel cu greutate cunoscută (cum ar fi un inel cu un diametru de 7 cm și o înălțime de 10 cm) pe solul unde doriți să luați o probă și să o umpleți cu apă. apa sta în inel peste noapte sau până când este absorbită de sol, acest lucru va face mai ușoară colectarea probei.
   • Puteți găsi inele din oțel cu greutate fixă ​​la magazinele de îmbunătățiri de acasă și online.
2. Împingeți inelul de oțel în pământ. Lucrați inelul în pământ cu un bloc de lemn și un ciocan. Solul din inel se numește nucleu sau probă de nucleu. Inelul protejează eșantionul de bază de perturbări în timpul colectării.
3. Săpați în jurul inelului de oțel. Săpați cu atenție în jurul inelului de oțel cu o lopată și alte unelte de săpat. Nu vrei să deranjezi solul din ring. Îndepărtați rădăcinile din partea inferioară a inelului.
4. Scoateți inelul. După ce ați curățat solul din jurul inelului, puteți scoate inelul și monstrul din gaură. Păstrați proba de bază în interiorul inelului și nu-l deranjați. Aveți grijă să nu pierdeți monștri în timp ce vă deplasați.
5. Înregistrați masa saturată a probei. Așezați inelul într-un recipient mare și clar. Adăugați apă până când proba din inel este complet saturată și nu mai poate conține apă. Se cântărește proba în inelul de oțel. Scadeți masa inelului de oțel din acea valoare. Aceasta lasă masa saturată a probei.
6. Înregistrați volumul probei. Volumul eșantionului dvs. va fi același cu volumul inelului. Deoarece inelul dvs. este un cilindru, pentru a calcula volumul, veți înmulți înălțimea cilindrului cu raza pătrată (raza este distanța de la centrul cercului la margine), apoi înmulțiți asta cu pi (adesea rotunjit la 3.14).Dacă nu cunoașteți raza, puteți măsura vârful cilindrului în cel mai lat punct și îl puteți împărți în jumătate.
7. Mutați solul într-un recipient adecvat cuptorului. Asigurați-vă că cântăriți recipientul în prealabil și masa (${ displaystyle mc}$Uscați proba. Dacă utilizați un cuptor cu microunde, 10 minute ar trebui să fie suficient de mari pentru a vă usca proba. Acest lucru asigură faptul că toți porii din probă sunt curățați de apă. De asemenea, puteți usca proba într-un cuptor convențional la 105 grade Celsius timp de cel puțin două ore. Deși este încă plin de aer, nu va afecta masa probei.
8. Cântăriți eșantionul uscat în vas pentru a obține masa totală (mt{ displaystyle mt}Trage mc{ displaystyle mc}Calculați masa apei din proba saturată. Scădeți masa uscată (${ displaystyle md}$Convertiți masa apei în volumul porilor probei. Prin definiție, un gram de apă este egal cu un centimetru cub de apă. Aceasta înseamnă că masa apei dvs. în grame este egală cu volumul de apă în centimetri cubi. Deoarece proba este saturată, toți porii sunt umpluți cu apă, astfel încât volumul porilor este egal cu volumul de apă din proba saturată.
9. Împărțiți volumul porilor la volumul total al probei. Aceasta returnează un număr zecimal mai mic decât unul. Înmulțiți acest număr cu 100%. Rezultatul este porozitatea eșantionului ca procent.

sfaturi

• Luați mai multe probe pe teren. Acest lucru va ajuta la minimizarea erorilor din citirile dvs.
• Dacă transferați proba din câmp într-o altă locație pentru analiză, sigilați-o într-o pungă de plastic.
• Există, de asemenea, programe software, cum ar fi RESRAD, care pot ajuta la determinarea porozității, dar acestea depășesc domeniul de aplicare al acestui articol.
• Densitatea în vrac și densitatea particulelor pot fi, de asemenea, găsite experimental pentru a calcula porozitatea. Densitatea în vrac se găsește prin împărțirea masei uscate la volumul probei. Densitatea particulelor este adesea de 2,66 g / cm ^ 3.

Avertizări

• Instrumentele utilizate pentru efectuarea măsurătorilor afectează și marja de eroare a măsurătorii. Cu cât un instrument este mai fin reglat, cu atât este mai mică marja de eroare. Cu toate acestea, rețineți că toate instrumentele au limitările lor.
• Eroarea umană este prezentă într-o oarecare măsură în toate măsurătorile experimentale.
• Întreruperea eșantionului testat poate provoca o modificare a porozității eșantionului datorită compactării sau separării particulelor. Procedați cu prudență.

Necesități

• Calculul teoretic al porozității la volume
  • Calculator
• Calcul experimental al porozității la saturație
  • Probă
  • Recipient pentru probe de testare
  • Apă
  • Rezervor de apa
• Calculul porozității în câmp prin prelevarea de probe de bază
  • Inel de oțel
  • Ciocan și bloc
  • Lopată
  • Scară
  • Cuptor sau cuptor cu microunde