Cum se calculează coeficientul de porozitate

Pași

unu. Îndepărtați valorile utile din informațiile disponibile. Pentru calculul teoretic al porozității, o anumită situație ar trebui descrisă în starea sarcinii, precum și acele valori care vor fi necesare pentru calcule. Citiți cu atenție starea sarcinii și căutați astfel de valori în acesta ca volum total ($VT$), volumul părții solide ($VS$) și volumul porilor ($VP$). Asigurați-vă că acordați atenție unităților acestor caracteristici.

• Este util să scrieți separat aceste valori. De exemplu, dacă este indicată condiția $VT$ și $VS$, Poti sa scrii:

• $VT$ = 5,00 cm ^ 3
• $VS$ = 3,00 cm ^ 3

2. Înregistrați formula corespunzătoare. Prin definiție, porozitatea ($PT$) egal cu volumele ($VP$) împărțit în volum total ($VT$), adică $PT$ = $VP$/$VT$. Rețineți că aceasta nu este singura formulă pentru care poate fi calculată porozitatea. Dacă starea nu este volumul, dar densitatea totală și densitatea piesei solide ar trebui utilizată o altă formulă.

3. Găsiți cantitatea de volume. Este util să ne amintim că volumul total $VT$ egală cu suma volumului unei părți solide și a volumului de pori, adică $VT$ = $VS$ + $VP$. Acest raport poate fi rescris astfel încât să găsească volumul de interes dacă sunt date altor două volume. De exemplu, $VT$ - $VP$ = $VS$.

Pentru valorile de mai sus $VT$ = 5,00 cm ^ 3 și $VS$ = 3,00 cm ^ 3 Puteți înregistra $VT$ - $VS$ = $VP$ și găsiți asta $VP$ = 5,00 cm ^ 3 - 3,00 cm ^ 3 = 2,00 cm ^ 3.

4. Subminarea volumelor cunoscute în formula pentru porozitate. După ce găsiți valori $VP$ și $VT$, Le puteți înlocui la ecuația pentru porozitate $PT$ = $VP$/$VT$. Nu uitați să scrieți, de asemenea, în ce unități sunt măsurate $VP$ și $VT$. Verificați dacă unitățile de măsurare coincid. Dacă nu coincid, ambele volume trebuie traduse în aceleași unități de măsurare.

cinci. Specificați calculele pentru a găsi magnitudinea porozității. După ce scrieți formula și înlocuiți valorile numerice, acesta va rămâne pentru a face calcule simple. Pentru aceasta puteți utiliza calculatorul.

$PT$ = 2,00 cm ^ 3 / 5,00 cm ^ 3 = 0,400.

Dacă doriți să exprimați porozitatea în procente, înmulțiți rezultatul cu 100%. În cele din urmă, se dovedește $PT$ = 40%.

unu. Să presupunem densitatea particulelor ($$PD{ Displaystyle pd}) Eșantionul este de 2,66 g / (vezi ^ 3). Densitatea particulelor sau densitatea fazei solide este egală cu masa probei împărțită în volumul său. Când lucrați cu eșantioane de sol, se consideră de obicei că densitatea medie a fazei solide este de 2,66 g / (cm ^ 3), indiferent de tipul de sol, cu excepția cazului în care o altă valoare indică o altă valoare.

2. Utilizăm raportul dintre volum și densitate pentru a aduce formula de care avem nevoie. Deoarece densitatea este egală cu masa împărțită în volum, iar porozitatea este raportul dintre volumul de pori la volumul total, puteți exprima porozitatea prin densitate. Ca rezultat, formula va fi $PT$ = (1 - $PB$/$PD$), Unde $PT$ - Porozitatea, $PB$ - Densitate în vrac, $PD$ - densitatea fazei solide.

3. Găsiți magnitudinea $$PB{ Displaystyle pb}. Sens $PB$ trebuie să fie acordate în termeni de sarcină. Dacă nu se administrează direct, poate fi determinată de alte valori, cum ar fi greutatea uscată a eșantionului și volumul acestuia. În acest caz, o masă uscată trebuie împărțită în volumul eșantionului și, ca rezultat, veți avea o densitate în vrac $PB$.

4. Înlocuiți valorile de densitate corespunzătoare în formula. Acum sunt cunoscute $PB$ și $PD$, Puteți găsi cantitate $PT$. Amintiți-vă că atunci când împărțiți $PB$ pe $PD$ Ar trebui să fie întotdeauna obținut mai puțin de 1, deci porozitate $PT$ = (1 - $PB$/$PD$) nu pot lua valori negative. Dacă aveți o porozitate negativă, probabil că ați împărțit $PD$ pe $PB$, ce s-a întâmplat.

2. Măsurați volumul apei. Trebuie să știți exact cât de multă apă pe care o utilizați. În acest stadiu, două lucruri sunt importante: mai multă apă trebuie măsurată decât trebuie să impregnați proba cu ea și să înregistrați cu exactitate cantitatea inițială de apă. Numai în acest fel veți determina cât de multă apă a durat saturarea eșantionului.

3. Apăsați apă de probă. Acest lucru la prima vedere este o etapă simplă poate reprezenta unele dificultăți. Este necesar să adăugați suficientă apă pentru a pătrunde în toate pororii, dar nu trebuie să utilizați prea multă apă. Ar trebui să fie atât de complet înmuiat cu proba de apă, iar aici puteți face o greșeală. Încercați la nivelul apei cât mai aproape de nivelul eșantionului solid.

4. Notați cantitatea de apă utilizată. Pentru a face acest lucru, deduceți volumul apei rămase din volumul său inițial. Ca rezultat, veți obține volumul de apă care a mers pentru a impregna eșantionul. Acest volum este aproximativ egal cu volumul volumului din această probă.

cinci. Înregistrați formula pentru a determina porozitatea după volum. Acum că volumul eșantionului este cunoscut ($VS$) și volumul porilor ($VP$), le puteți îndoi împreună și determinați volumul total ($VT$). După aceea, puteți calcula porozitatea ($PT$) conform formulei $PT$ = ($VP$/$VT$) x 100%.

6. Faceți computere și determinați porozitatea eșantionului. Submold valorile numerice corespunzătoare în formula. Nu uitați de unitățile de măsură și asigurați-vă că acestea scade, deoarece porozitatea este o valoare fără dimensiuni. În această etapă este convenabil să utilizați un calculator.

2. Pune inelul la sol. Luați tabla și ciocanul și conduceți inelul de oțel în sol. Distins în inelul solului va servi drept nucleu sau o probă de bază. Inelul nu va lăsa pământul să se prăbușească atunci când gardul de probă.

3. Puneți gaura în jurul inelului de oțel. Folosind o lopată sau alt instrument îndepărtați ușor pământul din jurul inelului. În același timp, nu atingeți solul din inel. Dacă în partea de jos a inelelor vor fi rădăcini, le tăiați.

4. Scoateți inelul. După ce ați detectat pământul din jurul inelului, îl puteți scoate din groapă împreună cu solul rămas. Asigurați-vă că solul rămâne în interiorul inelului și nu a căzut din ea. Nu pierdeți piesele solului când obțineți un inel.

cinci. Scrieți masa de apă saturată de apă. Puneți inelul într-o capacitate mare de curățare. Adăugați apă până când eșantionul din inel este impregnat complet cu acesta și nu îl poate absorbi. Cântărește eșantionul împreună cu un inel de oțel și deduce masa inelului. Ca rezultat, veți avea o mulțime de apă saturată.

6. Notați volumul eșantionului. Acest volum va fi egal cu volumul interior al inelului. Deoarece inelul are o formă de cilindru Găsiți volumul, Ar trebui să multiplicați o înălțime a pătratului razei (raza este distanța de la centrul inelului la marginea sa) și înmulțiți rezultatul obținut prin numărul "pi" (este adesea rotunjit la 3.14). Dacă nu cunoașteți raza, puteți măsura de-a lungul marginii superioare a cilindrului în cel mai larg diametru al locului și împărțiți-l în două.

7. Puneți solul la capacitatea potrivită pentru cuptor. Nu uitați să cântăriți un recipient gol înainte de acesta și să îl înregistrați ($MC$). Dacă veți folosi un cuptor cu microunde, luați o feluri de mâncare nemetalice adecvate pentru aceasta.

opt. Probă uscată. Dacă utilizați un cuptor cu microunde, acesta va fi suficient timp de 10 minute la putere mare. Ca rezultat, apa se va evapora de la toate porii. De asemenea, puteți să uscați proba în cuptorul obișnuit la 105 ° C timp de cel puțin două ore. Deși aerul va rămâne în pori, nu va afecta masa eșantionului.

nouă. Cântărește proba uscată în recipient pentru a determina masa totală ($$MT{ displaystyle mt}). Amintiți-vă că aceasta nu este o masă de probă. Aceasta este masa totală a eșantionului și recipientului în care este. Nu utilizați greutatea măsurată pentru a calcula porozitatea.

10. Scoate afara $$MC{ Displaystyle mc} din $$MT{ displaystyle mt}, Pentru a găsi o masă de probă uscată ($$MD{ Displaystyle md}). Pentru a determina masa probei uscate, este suficient să deduceți pur și simplu masa rezervorului gol din masa de probă măsurată, împreună cu recipientul. Asigurați-vă că valoarea obținută este plauzibilă. De exemplu, nu trebuie să obțineți o masă negativă - în acest caz, undeva a permis o greșeală, deci verificați din nou calculele.

unsprezece. Calculați masa apei din apă impregnată. Scoateți masa probei uscate ($MD$) de la masa de probă de apă saturată ($MS$). Ca rezultat, veți obține o mulțime de apă ($MW$). Amintiți-vă că masa eșantionului uscat trebuie să fie mai mică decât masa apei de probă saturată.

12. Traduceți masa rezultată de apă în porozitatea probei. După cum știți, un gram de apă are un centimetru cubic. Aceasta înseamnă că masa apei în grame este echivalentă cu volumul său în centimetri cubi. Deoarece proba a fost saturată cu apă, volumul porilor este egal cu volumul de apă din eșantion impregnat.

13. PORTORI PORTORI PERSOANE PE EXAMINA TECHNOLOGIEI. Ca rezultat, veți obține o fracțiune zecimală mai mică decât una. Înmulțiți rezultatul găsit 100% pentru a exprima porozitatea eșantionului în procente.

• Măsurați porozitatea mai multor probe de sol. Aceasta va reduce eroarea măsurătorilor dvs.
• Dacă treceți eșantionul solului undeva într-un alt loc pentru a analiza, sigilați-l în sacul de plastic.
• Există programe de calculator, cum ar fi RESARAD, care permit calcularea porozității, dar această problemă depășește acest articol.
• Densitatea și densitatea în vrac a fazei solide pot fi de asemenea măsurate experimental pentru a calcula porozitatea. Pentru a găsi o densitate în vrac, o masă de probă uscată trebuie împărțită în volumul său. Densitatea fazei solului este adesea luată egală cu 2,66 g / (cm ^ 3).

• Instrumentele utilizate pentru măsurători vor afecta, de asemenea, acuratețea determinării porozității. Cu cât instrumentele vor fi mai precise, cu atât este mai puțin eroarea. Cu toate acestea, rețineți că fiecare instrument are restricții proprii de precizie.
• În toate măsurătorile experimentale, o eroare din experimentatorul este într-un fel sau altul.
• Dacă eșantionul se prăbușește, particulele sale se pot alătura sau împărți, ceea ce va afecta rezultatele măsurătorilor porozității. Atenție.