Hoe om porositeit te bereken

Porositeit is die waarde wat gebruik word om te beskryf hoeveel leeg, of leeg is, die ruimte is teenwoordig in `n gegewe steekproef. Hierdie kenmerk word algemeen gemeet ten opsigte van grond, aangesien toepaslike porositeitsvlakke nodig is vir plante om te groei. Porositeit kan teoreties bereken word deur vergelykings en gegewe waardes te gebruik, wat die geval is wanneer u met eksamenvrae gekonfronteer word. Porositeit kan ook bepaal word deur die waardes te vind wat nodig is om die vergelykings eksperimenteel op te los, hetsy in die laboratorium of in die veld.

Stappe

Metode 1 van 4:
Berekening van porositeit teoreties deur volumes
  1. Beeld getiteld bereken porositeit Stap 1
1. Uittreksel nuttige waardes uit die gegewe inligting. By die berekening van porositeit teoreties sal u `n voorbeeldsituasie kry wat sommige van die waardes bevat wat u benodig. Lees jou vraag sorgvuldig deur en soek vir waardes soos totale volume (Vast{ displaystyle vt}Vt), vaste volume (Vass{ displaystyle vs}Wels is), en porie volume (Vasp{ displaystyle vp}Vasmaak). Gee altyd aandag aan die eenhede van hierdie waardes.
  • Dit sal help om hierdie waardes afsonderlik te skryf. Byvoorbeeld, as u vraag voorsiening maak Vast{ displaystyle vt}Vt en Vass{ displaystyle vs}Wels is, U sal skryf:
  • Vast{ displaystyle vt}Vt = 5.00 cm ^ 3
  • Vass{ displaystyle vs}Wels is = 3.00 cm ^ 3
  • Beeld getiteld bereken porositeit Stap 2
    2. Stel die toepaslike vergelyking op. Per definisie, porositeit (Pt{ displaystyle pt}Pt) is gelyk aan die porie volume (Vasp{ displaystyle vp}Vasmaak) gedeel deur die totale volume (Vast{ displaystyle vt}Vt), of Pt{ displaystyle pt}Pt = Vasp{ displaystyle vp}Vasmaak/Vast{ displaystyle vt}Vt. Hou in gedagte dat dit nie die enigste vergelyking is wat porositeit kan vind nie. As waardes gegee word vir grootmaatdigtheid en deeltjiesdigtheid eerder as waardes vir volumes, moet u `n ander vergelyking gebruik.
  • Beeld getiteld bereken porositeit Stap 3
    3. Vind waardes vir jou volume veranderlikes. Dit is nuttig om dit in gedagte te hou Vast{ displaystyle vt}Vt is die som van soliede en porievolumes, of Vast{ displaystyle vt}Vt = Vass{ displaystyle vs}Wels is + Vasp{ displaystyle vp}Vasmaak. Hierdie verhouding kan herrangskik word om u te laat oplos vir die enige van die volume veranderlikes, solank die ander twee bekend is. Byvoorbeeld, en Vast{ displaystyle vt}Vt - Vasp{ displaystyle vp}Vasmaak = Vass{ displaystyle vs}Wels is.
  • Gebruik dieselfde waardes soos in vorige stappe gelys, Vast{ displaystyle vt}Vt = 5.00 cm ^ 3 en Vass{ displaystyle vs}Wels is = 3.00 cm ^ 3, kan ons oplos Vast{ displaystyle vt}Vt - Vass{ displaystyle vs}Wels is = Vasp{ displaystyle vp}Vasmaak om dit te vind Vasp{ displaystyle vp}Vasmaak = 5.00 cm ^ 3 - 3.00 cm ^ 3 = 2.00 cm ^ 3.
  • Beeld getiteld bereken porositeit Stap 4
    4. Sluit jou bekende volume veranderlikes in die porositeitsvergelyking. Sodra jy `n waarde vir Vasp{ displaystyle vp}Vasmaak en `n waarde vir Vast{ displaystyle vt}Vt, Jy kan hulle in die porositeit vergelyking koppel, Pt{ displaystyle pt}Pt = Vasp{ displaystyle vp}Vasmaak/Vast{ displaystyle vt}Vt. Maak seker dat jy eenhede insluit Vasp{ displaystyle vp}Vasmaak en Vast{ displaystyle vt}Vt. U moet ook seker wees dat die eenhede ooreenstem, indien nie, sal u moet doen Dimensionele analise om hulle te laat pas.
  • Dit is belangrik om die eenhede te pas omdat porositeit `n eenheidlose waarde is wat gewoonlik as `n persentasie uitgedruk word. Die eenhede van die volume veranderlikes sal mekaar deur die verdeling kanselleer.
  • Beeld getiteld bereken porositeit Stap 5
    5. Los die vergelyking op om `n porositeitswaarde te verkry. Noudat u vergelyking heeltemal opgestel is en die toepaslike waardes in plek het, kan u oplos deur eenvoudige rekenkunde te doen. Dit kan help om `n sakrekenaar handig vir hierdie deel te hê.
  • Aangesien porositeit dikwels as `n persent uitgedruk word, sodra u die desimale waarde gevind het, is dit algemeen om hierdie waarde met 100% te vermenigvuldig.
  • Deur dieselfde waardes uit bogenoemde voorbeelde te gebruik, sal u vergelyking soortgelyk hiervan lyk:
  • Pt{ displaystyle pt}Pt = 2.00 cm ^ 3/5.00 cm ^ 3 = 0.400.
  • As u die waarde as `n persent wil uitdruk, sal u dit met 100% vermeerder om op te lewer Pt{ displaystyle pt}Pt = 40%.
    • Metode 2 van 4:
    Berekening van porositeit teoreties deur digtheid
    1. Beeld getiteld bereken porositeit Stap 6
    1. Neem aan dat die deeltjiesdigtheid ( Pd { displaystyle pd}Pd) van u steekproef om 2 te wees.66 g / (cm ^ 3). Die deeltjiedigtheid van `n monster is gelyk aan die massa van die monster gedeel deur die volume van die monster. By die hantering van grondmonsters is die gemiddelde deeltjiesdigtheid van grond 2.66 g / (cm ^ 3). Om dié rede word hierdie waarde veronderstel om die deeltjiesdigtheid van enige grondmonster te wees, tensy anders vermeld.
  • Beeld getiteld bereken porositeit Stap 7
    2. Gebruik die verhouding tussen volume en digtheid om jou vergelyking af te lei. Aangesien digtheid gedefinieer word as massa per volume, en porositeit is `n vergelyking van pore volume tot totale volume, is dit moontlik om porositeit in terme van digtheid uit te druk. Die resultaat is die vergelyking Pt{ displaystyle pt}Pt = (1 - Pb{ displaystyle pb}Pb/Pd{ displaystyle pd}Pd) waar Pt{ displaystyle pt}Pt is jou porositeit, Pb{ displaystyle pb}Pb is die grootmaatdigtheid, en Pd{ displaystyle pd}Pd is die monster se deeltjiesdigtheid.
  • Beeld getiteld bereken porositeit Stap 8
    3. Vind jou Pb { displaystyle pb}Pb waarde. Die Pb{ displaystyle pb}Pb Waarde sal aan u gegee word in `n eenvoudige vraag. As die waarde nie gegee word nie, kan u ander waardes kry, soos die droë massa van die monster en die monster se volume. In hierdie geval sal u die droëmassa van die monster verdeel deur die steekproefvolume om u grootmaatdigtheid te vind, of Pb{ displaystyle pb}Pb.
  • Beeld getiteld bereken porositeit Stap 9
    4. Los die vergelyking op deur die toepaslike digtheidswaardes in te voeg. Noudat jy waardes verkry het Pb{ displaystyle pb}Pb en Pd{ displaystyle pd}Pd, jy kan oplos vir Pt{ displaystyle pt}Pt. Let daarop dat die waarde verkry deur te verdeel Pb{ displaystyle pb}Pb per Pd{ displaystyle pd}Pd moet altyd minder as 1 wees, dus die vergelyking Pt{ displaystyle pt}Pt = (1 - Pb{ displaystyle pb}Pb/Pd{ displaystyle pd}Pd) moet nooit `n negatiewe antwoord oplewer nie. As dit wel gebeur, sal jy waarskynlik verdeel word Pd{ displaystyle pd}Pd per Pb{ displaystyle pb}Pb, wat verkeerd is.
  • Hierdie vergelyking sal u `n desimale waarde vir porositeit gee. Om porositeit as `n persent uit te druk, vermenigvuldig die desimale met 100%. Byvoorbeeld, 0.41 x 100% = 41%.
    • Metode 3 van 4:
    Berekening van porositeit eksperimenteel deur versadiging
    1. Beeld getiteld bereken porositeit Stap 10
    1. Meet die volume van jou monster. U kan die volume direk meet indien u monster presies `n houer met `n bekende volume vul. U kan ook die monster na `n houer oordra soos `n voorafbepaalde beker om volume te meet. As u nie die volume direk kan meet nie, kan u Bereken die volume wiskundig.
    • Let daarop dat die oordrag van die monster van een houer na `n ander die porositeit kan beïnvloed deur die materiaal te ontwrig.
  • Beeld getiteld bereken porositeit Stap 11
    2. Meet `n volume water. Dit is nie belangrik presies hoeveel water jy meet nie. Die twee dinge wat in hierdie stap belangrik is, is om meer water uit te meet as wat jy nodig het om jou monster te versadig en neer te skryf hoeveel water jy begin het. Dit is die enigste manier waarop jy kan weet hoeveel jy gebruik het.
  • Beeld getiteld bereken porositeit Stap 12
    3. Versadig die monster met water. Dit is `n maklike stap, maar kan mislei. Jy wil genoeg water byvoeg sodat al die porieë in jou monster gevul is, maar jy wil nie ekstra water byvoeg nie. Alhoewel dit belangrik is om so naby as wat jy kan om die monster te versadig, sal daar `n mate van fout wees. Kry die watervlak so naby aan die oppervlak van jou vaste steekproefvlak as moontlik.
  • Beeld getiteld bereken porositeit Stap 13
    4. Teken die volume water op wat gebruik word. Om dit te doen, moet u die volume water wat van die volume water wat u begin het, afgetrek het. Dit sal jou verlaat met die volume water wat uitgegooi is. Die volume water wat u gebruik het, is (ongeveer) gelyk aan die porie volume van u monster.
  • Beeld getiteld bereken porositeit Stap 14
    5. Stel die vergelyking op om vir porositeit op te los met volume. Noudat jy die volume van jou steekproef het (Vass{ displaystyle vs}Wels is) en die porie volume (Vasp{ displaystyle vp}Vasmaak), U kan dit byvoeg om totale volume te kry (Vast{ displaystyle vt}Vt). Dit is nou moontlik om die vergelyking te gebruik Pt{ displaystyle pt}Pt = (Vasp{ displaystyle vp}Vasmaak/Vast{ displaystyle vt}Vt) x 100% om jou porositeit te vind (Pt{ displaystyle pt}Pt).
  • Beeld getiteld bereken porositeit Stap 15
    6. Doen die berekeninge om jou monster se porositeit te vind. Gee die toepaslike waardes in die vergelyking. Maak seker dat jy jou eenhede tred hou en seker maak dat hulle toepaslik kanselleer, aangesien porositeit `n eenheidlose waarde is. `N Sakrekenaar kan vir hierdie stap handig wees.
    • Metode 4 van 4:
    Berekening van porositeit in die veld deur kernmonsters te neem
    1. Beeld getiteld bereken porositeit Stap 16
    1. Versadig die area wat jy wil monster. `N Goeie manier om dit te doen is om `n vooraf geweegde staalring te plaas (soos een met `n deursnee van 7 sentimeter (2.8 in) en `n hoogte van 10 sentimeter (3.9 in)) op die grond waar jy `n voorbeeld wil neem en dit met water vul. Laat die water oornag in die ring sit, of totdat dit deur die grond geabsorbeer word. Dit sal dit makliker maak om jou monster in te samel.
    • U kan vooraf geweegde staalringe in tuisverbeteringswinkels en aanlyn vind.
  • Beeld getiteld bereken porositeit Stap 17
    2. Ry die staalring in die grond. Gebruik `n blok hout en `n hamer om die ring in die grond te laat ry. Die grond in die ring word na verwys as `n kern- of kernmonster. Die ring beskerm die kernmonster van versteur tydens versameling.
  • Beeld getiteld bereken porositeit Stap 18
    3. Grawe om die staalring. Gebruik `n graaf en ander grawe gereedskap om die staalring versigtig te grawe. Jy wil nie die grond in die ring versteur nie. Sny enige wortels van die onderkant van die ring weg.
  • Beeld getiteld bereken porositeit Stap 19
    4. Verwyder die ring. Sodra jy die grond om die ring skoongemaak het, kan jy die ring en monster van die gat verwyder. Hou die kernmonster in die ring en moenie dit versteur nie. Wees versigtig om nie enige van die monster te verloor wanneer dit beweeg nie.
  • Beeld getiteld bereken porositeit Stap 20
    5. Teken die versadigde massa van u monster op. Sit die ring in `n groot, duidelike houer. Voeg water by totdat die monster in die ring ten volle versadig is en kan nie meer water hou nie. Weeg die monster in die staalring. Trek die massa van die staalring af van daardie waarde. Dit sal jou verlaat met die versadigde massa van jou monster.
  • Beeld getiteld bereken porositeit Stap 21
    6. Teken die volume van jou monster op. Die volume van u steekproef sal dieselfde wees as die volume van u ring. Aangesien jou ring `n silinder is, is Bereken die volume U sal die hoogte van die silinder deur die radius gevul (die radius is die afstand van die middel van die sirkel na die rand), en vermenigvuldig dit deur pi (dikwels afgerond tot 3.14). As jy nie die radius ken nie, kan jy op sy breedste punt oor die bokant van die silinder meet en daardie meting deur twee verdeel.
  • Beeld getiteld bereken porositeit Stap 22
    7. Plaas die grond na `n oondveilige houer. Maak seker dat u die houer vooraf weeg en die massa van die houer neerskryf (mc{ displaystyle mc}mc). As jy van plan is om `n mikrogolfoond te gebruik om jou monster te droog, moet jy seker wees dat jou houer geen metaal het nie en is mikrogolf veilig.
  • Beeld getiteld bereken porositeit Stap 23
    8. Droog jou voorbeeld. As jy `n mikrogolf gebruik, moet 10 minute op die hoogte voldoende wees om jou monster uit te droog. Dit verseker dat al die porieë in die steekproef van water skoongemaak is. U kan ook die monster in `n konvensionele oond tot `n temperatuur van 105 grade Celsius, of 221 grade Fahrenheit, vir ten minste 2 uur droog.Alhoewel hulle nog steeds vol lug is, sal dit nie die massa van die monster beïnvloed nie.
  • Beeld getiteld bereken porositeit Stap 24
    9. Weeg jou gedroogde monster in die skottel om jou totale massa te vind ( mt { displaystyle mt}mt). Onthou dat hierdie waarde nie die massa van u steekproef is nie. Dit is die massa van jou monster plus die massa van jou houer. Moenie hierdie waarde gebruik om porositeit te bereken nie.
  • Beeld getiteld bereken porositeit Stap 25
    10. Aftrek mc { displaystyle mc}mc van mt { displaystyle mt}mt Om die droë massa van jou monster te vind (md { displaystyle md}md). Om die droë gewig van u monster te vind, kan u net die aanvanklike massa van die houer van die finale massa van die houer plus die monster aftrek. Maak seker dat die nommer wat jy kry, sin maak. Byvoorbeeld, jy sal nie `n negatiewe waarde vir massa hê nie. As jy dit doen, is dit verkeerd en jy moet jou wiskunde oplos.
  • Beeld getiteld bereken porositeit Stap 26
    11. Bereken die massa water in die versadigde monster. Trek die droë massa af (md{ displaystyle md}md) van die versadigde massa (ms{ displaystyle ms}MS). Die verskil sal die massa water wees (mw{ displaystyle mw}mw). Weereens moet die droëmassa kleiner wees as die versadigde massa.
  • Beeld getiteld bereken porositeit Stap 27
    12. Omskep die massa water na die porie volume van jou monster. Per definisie is een gram water gelyk aan een kubieke sentimeter water. Dit beteken dat die massa van jou water in gram gelyk is aan die volume water in kubieke sentimeter. Aangesien u steekproef versadig is, is alle porieë vol water, dus is die porievolume gelyk aan die volume water wat in die versadigde monster voorkom.
  • Beeld getiteld bereken porositeit Stap 28
    13. Verdeel die porie volume volgens die totale volume van u monster. Dit sal `n desimale getal lewer wat kleiner as een is. Vermenigvuldig die getal met 100%. Die resultaat is die porositeit van jou monster wat as `n persentasie uitgedruk word.

    • Wenke

    Neem verskeie monsters in die veld. Dit sal help om fout in u metings te verminder.
  • As u die monster van die veld na `n ander plek vir analise oorplaas, verseël dit in `n plastieksak.
  • Daar is ook sagteware programme soos RESrad wat kan help om porositeit te bepaal, maar hulle is buite die omvang van hierdie artikel.
  • Grootmaatdigtheid en deeltjiesdigtheid kan ook eksperimenteel gevind word om porositeit te bereken. Grootmaatdigtheid word gevind deur die droëmassa deur die steekproefvolume te verdeel. Partikeldigtheid kan dikwels veronderstel word om 2 te wees.66 g / (cm ^ 3).

    • Waarskuwings

    Die instrumente wat gebruik word om metings te neem, sal ook die mate van fout in die meting beïnvloed. Die fyner het `n instrument ingestel, hoe minder fout. Hou egter in gedagte dat alle instrumente hul grense het.
  • Menslike foute is in alle eksperimentele metings teenwoordig in alle eksperimentele metings.
  • Die steekproef kan `n verandering in die porositeit van die monster veroorsaak deur kompakteer of skeiding van deeltjies. Hanteer versigtig.

    • Dinge wat jy sal nodig hê

    • Berekening van porositeit teoreties deur volumes
    • Sakrekenaar
  • Berekening van porositeit eksperimenteel deur versadiging
  • Voorbeeld
  • Voorbeeldhouer
  • Water
  • Waterhouer
  • Berekening van porositeit in die veld deur kernmonsters te neem
  • Staal ring
  • Hamer en blok
  • Graaf
  • Skaal
  • Oond of mikrogolfoond
    • Deel op sosiale netwerke:
    Soortgelyk