Contente

• Dar um passo
• Método 1 de 4: Determine a porosidade teoricamente por volume
• Método 4 de 4: Calcule a porosidade no campo tirando amostras do núcleo
• Pontas
• Avisos
• Necessidades

Porosidade, ou porosidade, é o valor usado para descrever quanto espaço vazio está presente em uma determinada amostra. Essa característica geralmente é medida em relação ao solo, pois o grau correto de porosidade é necessário para o crescimento das plantas. A porosidade pode ser calculada teoricamente usando equações e valores dados, o que é o caso quando se trata de questões de exame. A porosidade também pode ser determinada encontrando os valores necessários para resolver as equações experimentalmente, seja no laboratório ou no campo.

Dar um passo

Método 1 de 4: Determine a porosidade teoricamente por volume

1. Extraia valores úteis das informações fornecidas. Ao calcular a porosidade teoricamente, você obtém uma situação de exemplo que contém alguns dos valores de que você precisa. Leia sua pergunta com atenção e procure por valores como o volume total (${ displaystyle Vt}$Desenhe a equação correta. Por definição, porosidade (${ displaystyle Pt}$Encontre valores para suas variáveis ​​de volume. É útil manter isso em mente ${ displaystyle Vt}$Aplique as variáveis ​​de volume conhecidas à equação de porosidade. Assim que você tiver um valor para isso ${ displaystyle Vp}$Resolva a equação para determinar a porosidade. Agora que sua equação está completa e você tem os valores corretos, você pode resolvê-la com um cálculo simples. Pode ser útil ter uma calculadora disponível para esta parte.
   • Como a porosidade geralmente é expressa como uma porcentagem, é comum multiplicar esse valor por 100% depois de encontrar o valor decimal.
   • Usando os mesmos valores dos exemplos acima, sua equação será parecida com isto:
     • ${ displaystyle Pt}$Suponha que a densidade da partícula (P.d{ displaystyle Pd}Use a relação entre volume e densidade para derivar sua equação. Como a densidade é definida como massa por volume e a porosidade é uma comparação do volume do poro com o volume total, é possível expressar a porosidade também em termos de densidade. O resultado é a comparação${ displaystyle Pt}$Determine o valor de P.b{ displaystyle Pb}Resolva a equação inserindo os valores de densidade corretos. Agora você tem os valores para ${ displaystyle Pb}$Com o volume da sua amostra. Você pode medir o volume diretamente se sua amostra preencher exatamente um recipiente com um volume conhecido. Você também pode transferir a amostra para uma garrafa ou copo, como um copo medidor, para medir o volume. Se você não pode medir o volume diretamente, você pode calcular o volume matematicamente.
       • Observe que a transferência da amostra de um recipiente para outro pode afetar a porosidade ao perturbar o material.
     • Meça um volume de água. Não é importante exatamente quanta água você mede. As duas coisas importantes nesta etapa são medir mais água do que o necessário para saturar a amostra e registrar a quantidade de água com a qual você começou. Esta é a única maneira de saber quanto você usou.
     • Sature a amostra de teste com água. Esta é uma etapa fácil, mas pode ser complicada. Você deve adicionar água suficiente para preencher todos os poros da amostra, mas não deve adicionar muita água. Embora seja importante chegar o mais próximo possível da saturação da amostra, haverá alguma margem de erro. Obtenha o nível da água o mais próximo possível da superfície de seu nível de amostra fixo.
     • Registre o volume de água usado. Subtraia a quantidade de água restante da quantidade inicial. Desta forma, você fica com o volume de água que foi despejado. O volume de água que você usa é (aproximadamente) igual ao volume de poro de sua amostra.
     • Configure a equação para calcular a porosidade com um volume conhecido. Agora que você tem o volume da sua amostra (${ displaystyle Vs}$Faça os cálculos para encontrar a porosidade da sua amostra. Insira os valores corretos na equação. Certifique-se de manter o controle de suas unidades e certifique-se de que sejam devidamente canceladas, pois a porosidade é um valor sem unidade. Uma calculadora também pode ser útil nesta etapa.

Método 4 de 4: Calcule a porosidade no campo tirando amostras do núcleo

1. Sature a área que deseja amostrar. Uma boa maneira de fazer isso é colocar um anel de aço de peso conhecido (como um anel com 7 cm de diâmetro e 10 cm de altura) no solo de onde você deseja coletar uma amostra e enchê-la com água. a água permanece no anel durante a noite ou até que seja absorvida pelo solo, o que tornará mais fácil a coleta de sua amostra.
   • Você pode encontrar anéis de aço de peso fixo em lojas de materiais de construção e online.
2. Empurre o anel de aço no chão. Coloque o anel no chão com um bloco de madeira e um martelo. O solo dentro do anel é chamado de núcleo ou amostra de núcleo. O anel protege a amostra do núcleo de perturbações durante a coleta.
3. Cave ao redor do anel de aço. Cave cuidadosamente ao redor do anel de aço com uma pá e outras ferramentas de escavação. Você não quer perturbar o solo no ringue. Apare todas as raízes da parte inferior do anel.
4. Remova o anel. Depois de limpar o solo ao redor do anel, você pode tirar o anel e o monstro do buraco. Mantenha a amostra dentro do anel e não a perturbe. Tenha cuidado para não perder monstros enquanto se move.
5. Registre a massa saturada de sua amostra. Coloque o anel em um recipiente grande e transparente. Adicione água até que a amostra no anel esteja completamente saturada e não possa conter mais água. Pesar a amostra no anel de aço. Subtraia a massa do anel de aço desse valor. Isso deixa a massa saturada da amostra.
6. Registre o volume da sua amostra. O volume da sua amostra será igual ao volume do seu anel. Já que seu anel é um cilindro, para calcular o volume, você vai multiplicar a altura do cilindro pelo raio ao quadrado (o raio é a distância do centro do círculo até a borda) e, em seguida, multiplicar por pi (frequentemente arredondado para 3,14).Se você não sabe o raio, pode medir o topo do cilindro em seu ponto mais largo e dividi-lo ao meio.
7. Mova o solo para um recipiente adequado para o forno. Certifique-se de pesar o recipiente com antecedência e a massa (${ displaystyle mc}$Seque sua amostra. Se você estiver usando um micro-ondas, 10 minutos devem ser altos o suficiente para secar sua amostra. Isso garante que todos os poros da amostra sejam eliminados de água. Você também pode secar a amostra em um forno convencional a 105 graus Celsius por pelo menos duas horas. Embora ainda esteja cheio de ar, não afetará a massa da amostra.
8. Pesar sua amostra seca no prato para obter a massa total (mt{ displaystyle mt}Puxar para cima mc{ displaystyle mc}Calcule a massa da água na amostra saturada. Subtraia a massa seca (${ displaystyle md}$Converta a massa da água para o volume de poro de sua amostra. Por definição, um grama de água equivale a um centímetro cúbico de água. Isso significa que a massa da água em gramas é igual ao volume da água em centímetros cúbicos. Como a amostra está saturada, todos os poros são preenchidos com água, então o volume dos poros é igual ao volume de água na amostra saturada.
9. Divida o volume do poro pelo volume total da sua amostra. Isso retorna um número decimal menor que um. Multiplique esse número por 100%. O resultado é a porosidade de sua amostra como uma porcentagem.

Pontas

• Faça várias amostras no campo. Isso ajudará a minimizar erros em suas leituras.
• Se você estiver transferindo a amostra do campo para outro local para análise, lacre-a em um saco plástico.
• Existem também programas de software, como o RESRAD, que podem ajudar a determinar a porosidade, mas estão além do escopo deste artigo.
• A densidade aparente e a densidade de partícula também podem ser encontradas experimentalmente para calcular a porosidade. A densidade aparente é encontrada dividindo a massa seca pelo volume da amostra. A densidade da partícula é frequentemente de 2,66 g / cm ^ 3.

Avisos

• Os instrumentos usados ​​para fazer as medições também afetam a margem de erro da medição. Quanto mais afinado um instrumento for, menor será a margem de erro. No entanto, lembre-se de que todos os instrumentos têm suas limitações.
• O erro humano está presente até certo ponto em todas as medições experimentais.
• A ruptura da amostra de teste pode causar uma mudança na porosidade da amostra devido à compactação ou separação de partículas. Prossiga com cuidado.

Necessidades

• Cálculo teórico de porosidade para volumes
  • Calculadora
• Cálculo experimental de porosidade para saturação
  • Amostra
  • Recipiente para amostras de teste
  • Água
  • Recipiente de água
• Cálculo da porosidade no campo tomando amostras de núcleo
  • Anel de aço
  • Martelo e bloco
  • Pá
  • Escala
  • Forno ou Microondas