Содержание

• Шагать
• Метод 1 из 4: Теоретически определить пористость по объему
• Метод 4 из 4: Рассчитайте пористость в полевых условиях, взяв образцы керна.
• Советы
• Предупреждения
• Необходимости

Пористость или пористость - это значение, используемое для описания того, сколько пустого пространства присутствует в данном образце. Эта характеристика обычно измеряется по отношению к почве, так как правильная степень пористости необходима для роста растений. Пористость может быть теоретически рассчитана с использованием уравнений и заданных значений, что имеет место при работе с экзаменационными вопросами. Пористость также можно определить, найдя значения, необходимые для решения уравнений экспериментальным путем, либо в лаборатории, либо в полевых условиях.

Шагать

Метод 1 из 4: Теоретически определить пористость по объему

1. Извлеките полезные значения из данной информации. При теоретическом расчете пористости вы получаете примерную ситуацию, которая содержит некоторые из необходимых вам значений. Внимательно прочтите свой вопрос и найдите такие значения, как общий объем (${ displaystyle Vt}$Составьте правильное уравнение. По определению пористость (${ displaystyle Pt}$Найдите значения для переменных объема. Это полезно иметь в виду ${ displaystyle Vt}$Примените известные переменные объема к уравнению пористости. Как только у вас появится ценность для этого ${ displaystyle Vp}$Решите уравнение, чтобы определить пористость. Теперь, когда ваше уравнение составлено и у вас есть правильные значения, вы можете решить его с помощью простых вычислений. Для этой детали может оказаться полезным иметь под рукой калькулятор.
   • Поскольку пористость часто выражается в процентах, обычно это значение умножают на 100% после того, как вы нашли десятичное значение.
   • Используя те же значения из приведенных выше примеров, ваше уравнение будет выглядеть примерно так:
     • ${ displaystyle Pt}$Предположим, что плотность частиц (П.d{ displaystyle Pd}Используйте соотношение между объемом и плотностью, чтобы вывести уравнение. Поскольку плотность определяется как масса на объем, а пористость - это сравнение объема пор с общим объемом, можно также выразить пористость через плотность. Результат - сравнение${ displaystyle Pt}$Определите стоимость П.б{ displaystyle Pb}Решите уравнение, вставив правильные значения плотности. Теперь у вас есть значения для ${ displaystyle Pb}$С объемом вашей пробы. Вы можете измерить объем напрямую, если ваш образец точно заполняет контейнер с известным объемом. Вы также можете перенести образец в бутылку или чашку, например, в мерный стакан, для измерения объема. Если вы не можете измерить объем напрямую, вы можете рассчитать объем математически.
       • Обратите внимание, что перенос образца из одного контейнера в другой может повлиять на пористость, нарушив материал.
     • Отмерьте объем воды. Неважно, сколько именно воды вы отмеряли. На этом этапе важны две вещи: отмерить больше воды, чем нужно для насыщения образца, и записать количество воды, с которой вы начали. Это единственный способ узнать, сколько вы израсходовали.
     • Пропитайте тестовый образец водой. Это простой шаг, но может быть и непростым. Вы должны добавить достаточно воды, чтобы заполнить все поры в образце, но не добавляйте слишком много воды. Хотя важно максимально приблизиться к насыщению образца, все же будет некоторая погрешность. Установите уровень воды как можно ближе к поверхности фиксированного уровня пробы.
     • Запишите объем использованной воды. Вычтите количество воды, которое осталось из количества воды, с которой вы начали. Таким образом, у вас останется слитый объем воды. Объем используемой воды (приблизительно) равен объему пор вашего образца.
     • Задайте уравнение для расчета пористости с известным объемом. Теперь, когда у вас есть объем образца (${ displaystyle Vs}$Проведите расчеты, чтобы определить пористость вашего образца. Введите правильные значения в уравнение. Обязательно следите за своими единицами и убедитесь, что они должным образом отменены, поскольку пористость является безразмерной величиной. На этом этапе также может пригодиться калькулятор.

Метод 4 из 4: Рассчитайте пористость в полевых условиях, взяв образцы керна.

1. Пропитайте область, которую хотите отобрать. Хороший способ сделать это - положить стальное кольцо известного веса (например, кольцо диаметром 7 см и высотой 10 см) на землю, где вы хотите взять образец и заполнить его водой. вода остается в кольце на ночь или до тех пор, пока она не впитается в почву, это упростит сбор пробы.
   • Вы можете найти стальные кольца фиксированного веса в магазинах товаров для дома и в Интернете.
2. Вдавите стальное кольцо в землю. Вбейте кольцо в землю деревянным бруском и молотком. Почва внутри кольца называется керном или образцом керна. Кольцо защищает образец керна от повреждений во время сбора.
3. Обкопайте стальное кольцо. Осторожно окопайте стальное кольцо лопатой и другими землеройными инструментами. Вы не хотите беспокоить землю на ринге. Обрежьте корни с нижней части кольца.
4. Снимите кольцо. После того, как вы очистите почву вокруг кольца, вы можете достать кольцо и монстра из ямы. Держите образец керна внутри кольца и не трогайте его. Будьте осторожны, чтобы не потерять монстров во время движения.
5. Запишите насыщенную массу вашего образца. Поместите кольцо в большой прозрачный контейнер. Добавляйте воду до тех пор, пока образец в кольце полностью не станет насыщенным и не сможет больше содержать воду. Взвесьте образец в стальном кольце. Вычтите массу стального кольца из этого значения. Это оставляет насыщенную массу образца.
6. Запишите объем вашего образца. Объем вашего семпла будет таким же, как объем вашего кольца. Поскольку ваше кольцо представляет собой цилиндр, для вычисления объема вы собираетесь умножить высоту цилиндра на квадрат радиуса (радиус - это расстояние от центра круга до края), а затем умножить это на число пи (часто округлено до 3,14).Если вы не знаете радиус, вы можете измерить верхнюю часть цилиндра в самом широком месте и разделить его пополам.
7. Переместите почву в емкость, подходящую для духовки. Убедитесь, что вы заранее взвесили емкость и массу (${ displaystyle mc}$Высушите образец. Если вы используете микроволновую печь, 10 минут должно быть достаточно, чтобы высушить образец. Это гарантирует, что все поры в образце очищены от воды. Вы также можете высушить образец в обычной духовке при 105 градусах Цельсия не менее двух часов. Хотя он все еще наполнен воздухом, это не повлияет на массу образца.
8. Взвесьте высушенный образец в чашке, чтобы получить общую массу (мт{ displaystyle mt}Остановить мc{ displaystyle mc}Рассчитайте массу воды в насыщенном образце. Вычтите сухую массу (${ displaystyle md}$Преобразуйте массу воды в объем пор вашего образца. По определению, один грамм воды равен одному кубическому сантиметру воды. Это означает, что масса вашей воды в граммах равна объему воды в кубических сантиметрах. Поскольку образец насыщен, все поры заполнены водой, поэтому объем пор равен объему воды в насыщенном образце.
9. Разделите объем пор на общий объем вашего образца. Это возвращает десятичное число, меньшее единицы. Умножьте это число на 100%. Результат - пористость вашего образца в процентах.

Советы

• Возьмите несколько образцов в полевых условиях. Это поможет свести к минимуму ошибки в ваших показаниях.
• Если вы переносите образец с поля в другое место для анализа, запечатайте его в полиэтиленовом пакете.
• Существуют также программы, такие как RESRAD, которые могут помочь определить пористость, но они выходят за рамки данной статьи.
• Насыпную плотность и плотность частиц также можно определить экспериментально для расчета пористости. Объемная плотность определяется делением сухой массы на объем образца. Плотность частиц часто составляет 2,66 г / см ^ 3.

Предупреждения

• Инструменты, используемые для измерения, также влияют на погрешность измерения. Чем точнее настроен инструмент, тем меньше погрешность. Однако имейте в виду, что у всех инструментов есть свои ограничения.
• Человеческая ошибка в той или иной степени присутствует во всех экспериментальных измерениях.
• Разрушение образца для испытаний может вызвать изменение пористости образца из-за уплотнения или отделения частиц. Продолжить с осторожностью.

Необходимости

• Теоретический расчет пористости по объемам
  • Калькулятор
• Экспериментальный расчет пористости до насыщения
  • Образец
  • Контейнер для проб
  • Воды
  • Емкость для воды
• Расчет пористости в полевых условиях путем отбора образцов керна
  • Стальное кольцо
  • Молоток и блок
  • Лопата
  • Шкала
  • Духовка или микроволновка