Hoe de coëfficiënt van porositeit te berekenen

Stappen

een. Verwijder nuttige waarden van beschikbare informatie. Voor theoretische berekening van porositeit moet een bepaalde situatie in de taakvoorwaarde worden beschreven, evenals die waarden die nodig zijn voor berekeningen. Lees zorgvuldig de taakconditie en zoek naar dergelijke waarden erin als het totale volume ($VT$), het volume van het vaste gedeelte ($VS$) en porievolume ($VP$). Zorg ervoor dat u aandacht besteedt aan de eenheden van deze kenmerken.

• Het is handig om deze waarden afzonderlijk te schrijven. Bijvoorbeeld, als de voorwaarde is aangegeven $VT$ en $VS$, Je kan schrijven:

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

2. Noteer de juiste formule. Per definitie, porositeit ($PT$) gelijk aan volumes ($VP$) Verdeeld in het totale volume ($VT$), d.w.z $PT$ = $VP$/$VT$. Merk op dat dit niet de enige formule is waarvoor de porositeit kan worden berekend. Als de voorwaarde niet het volume is, moet de totale dichtheid en de dichtheid van het vaste gedeelte een andere formule worden gebruikt.

3. Zoek de hoeveelheid volumes. Het is handig om te onthouden dat het totale volume $VT$ gelijk aan de som van het volume van vaste deel en het volume van poriën, dat is $VT$ = $VS$ + $VP$. Deze verhouding kan worden herschreven om het volume van belang te vinden als twee andere volumes worden gegeven. Bijvoorbeeld, $VT$ - $VP$ = $VS$.

Voor de bovenstaande waarden $VT$ = 5,00 cm ^ 3 en $VS$ = 3,00 cm ^ 3 U kunt opnemen $VT$ - $VS$ = $VP$ en vind dat $VP$ = 5,00 cm ^ 3 - 3,00 cm ^ 3 = 2,00 cm ^ 3.

4. Onderdompeld de bekende volumes in de formule voor porositeit. Nadat u waarden hebt gevonden $VP$ en $VT$, Je kunt ze vervangen door de vergelijking voor porositeit $PT$ = $VP$/$VT$. Vergeet niet om ook te schrijven, waarin eenheden worden gemeten $VP$ en $VT$. Controleer of de eenheden van meting samenvallen. Als ze niet samenvallen, moeten beide volumes worden vertaald in dezelfde eenheden van meting.

vijf. Specificeer de berekeningen om de omvang van de porositeit te vinden. Nadat u de formule hebt opgenomen en numerieke waarden hebt vervangen, blijft het nog eenvoudige berekeningen. Hiervoor kunt u de rekenmachine gebruiken.

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

Als u porositeit in procent wilt uiten, vermenigvuldig het resultaat met 100%. Uiteindelijk blijkt het $PT$ = 40%.

een. Stel dat de dichtheid van deeltjes ($$PNS{ Displaystyle pd}) Monster is 2,66 g / (zie ^ 3). De dichtheid van deeltjes, of de dichtheid van de vaste fase, is gelijk aan de massa van het monster verdeeld in zijn volume. Bij het werken met bodemmonsters wordt gewoonlijk geacht dat de gemiddelde dichtheid van de vaste fase 2,66 g / (cm ^ 3) is, ongeacht het type grond, tenzij een andere waarde aangeeft.

2. We gebruiken de verhouding tussen het volume en de dichtheid om de formule die we nodig hebben te brengen. Aangezien de dichtheid gelijk is aan de massa in volume, en de porositeit de verhouding is van het volume van poriën tot het totale volume, kunt u de porositeit uiten door dichtheid. Dientengevolge zal de formule zijn $PT$ = (1 - $PB$/$P\mathrm{NS}$), waar $PT$ - porositeit, $PB$ - bulkdichtheid, $P\mathrm{NS}$ - Dichtheid van de vaste fase.

3. Vind de magnitude $$PB{ Displaystyle PB}. Betekenis $PB$ moet worden gegeven in termen van de taak. Als het niet direct wordt gegeven, kan deze worden bepaald door andere waarden, zoals het droge gewicht van het monster en het volume. In dit geval moet een droge massa worden onderverdeeld in het volume van het monster, en als gevolg hiervan heeft u een bulkdichtheid $PB$.

4. Vervang de overeenkomstige dichtheidswaarden in de formule. Nu bekend $PB$ en $P\mathrm{NS}$, Je kunt de hoeveelheid vinden $PT$. Onthoud dat bij het delen $PB$ op de $P\mathrm{NS}$ Het moet altijd minder dan 1 worden verkregen, dus porositeit $PT$ = (1 - $PB$/$P\mathrm{NS}$) Kan geen negatieve waarden innemen. Als je een negatieve porositeit hebt, heb je waarschijnlijk verdeeld $P\mathrm{NS}$ op de $PB$, wat is er verkeerd.

2. Meet het volume water. Moet precies weten hoeveel water u gebruikt. In dit stadium zijn twee dingen belangrijk: meer water moet worden gemeten dan u nodig hebt om het monster ermee te impregneren, en nauwkeurig de aanvankelijke hoeveelheid water opneemt. Alleen op deze manier bepaalt u hoeveel water het heeft genomen om het monster te verzadigen.

3. Druk op het Sample Water. Dit is op het eerste gezicht een eenvoudig stadium kan sommige moeilijkheden vertegenwoordigen. Het is noodzakelijk om voldoende water toe te voegen om alle poriën te penetreren, maar u moet niet te veel water gebruiken. Het moet zo volledig gedrenkt zijn met watermonster, en hier kunt u een fout maken. Probeer het waterniveau zo dicht mogelijk bij het niveau van massief monster.

4. Noteer de hoeveelheid gebruikte water. Om dit te doen, aftrek het volume van het resterende water uit het oorspronkelijke volume. Als gevolg hiervan krijg je het volume van water dat het monster ging impregneren. Dit volume is ongeveer gelijk aan het volume-volume in dit monster.

vijf. Registreer de formule om porositeit op volume te bepalen. Nu het monstervolume bekend is ($VS$) en porievolume ($VP$), U kunt ze samenvouwen en het totale volume bepalen ($VT$). Daarna kunt u de porositeit berekenen ($PT$) Volgens de formule $PT$ = ($VP$/$VT$) x 100%.

6. Doe berekeningen en bepaal de porositeit van het monster. SUBPLIJF DE CORRECOORLOPIGE NUMMERIËLE WAARDEN IN DE FORMULE. Vergeet niet de maateenheden en zorg ervoor dat ze afnemen, omdat de porositeit een dimensieloze waarde is. In dit stadium is het handig om een ​​rekenmachine te gebruiken.

2. Zet de ring op de grond. Neem het bord en hamer en drijf de stalen ring in de grond. Distinguished in de ring van de grond zal dienen als een kern, of een kernmonster. Ring laat de aarde niet afbrokkelen wanneer het monsteromheining.

3. Laat het gat rond de stalen ring vallen. Het gebruik van een schop of een ander gereedschap verwijder de grond voorzichtig rond de ring. Teg tegelijkertijd de grond niet in de ring. Als aan de onderkant van de ringen elke wortels zal zijn, knip dan ze.

4. Verwijder de ring. Nadat je het land rond de ring hebt gedetecteerd, kun je het samen met de resterende bodem uit de put halen. Zorg ervoor dat de grond in de ring blijft en er niet uit viel. Verlies geen grondstukken als je een ring krijgt.

vijf. Noteer de massa van verzadigd monsterwater. Zet de ring in een grote schone capaciteit. Voeg water toe totdat het monster in de ring volledig is geïmpregneerd en kan het niet absorberen. Weeg het monster samen met een stalen ring en het aftrekken van de massa van de ring. Als gevolg hiervan heb je veel water verzadigd.

6. Noteer het volume van het monster. Dit volume is gelijk aan het innerlijke volume van de ring. Omdat de ring een cilinderformulier heeft Vind volume, Je moet een hoogte van het vierkant van de straal vermenigvuldigen (de straal is de afstand van het midden van de ring naar zijn rand) en vermenigvuldig het resultaat verkregen door het nummer "PI" (het wordt vaak afgerond op 3.14). Als u de straal niet kent, kunt u meet langs de bovenrand van de cilinder in de breedste plaatsdiameter en verdelen u het in twee.

7. Plaats de grond op het juiste geval voor de ovencapaciteit. Vergeet niet om er een lege container voor te wegen en op te nemen ($MC$). Als u een magnetron gaat gebruiken, neemt u er een geschikte niet-metalen gerechten ervoor.

acht. Droge steekproef. Als u een magnetron gebruikt, is het voldoende gedurende 10 minuten bij High Power. Dientengevolge zal water uit alle poriën verdampen. U kunt het monster ook in de gewone oven bij 105 ° C gedurende ten minste twee uur drogen. Hoewel de lucht in de poriën blijft, heeft het geen invloed op de massa van het monster.

negen. Weeg het droge monster in de container om de totale massa te bepalen ($$MT{ displaystyle mt}). Vergeet niet dat dit geen steekproefmassa is. Dit is de totale massa van het monster en de container waarin het is. Gebruik het gemeten gewicht niet om porositeit te berekenen.

10. Uittrekken $$MC{ Displaystyle mc} van $$MT{ displaystyle mt}, Om een ​​massa droge monster te vinden ($$MNS{ Displaystyle md}). Om de massa van het droge monster te bepalen, is het voldoende om de massa van de lege tank uit de gemeten monstermis samen met de container af te trekken. Zorg ervoor dat de verkregen waarde plausibel is. U moet bijvoorbeeld geen negatieve massa krijgen - in dit geval heeft u ergens een fout toegestaan, dus controleer uw berekeningen opnieuw.

elf. Bereken de massa water in het water geïmpregneerd. Verwijder de massa van het droge monster ($M\mathrm{NS}$) Van de massa van verzadigde watermonster ($MS$). Als gevolg hiervan krijg je veel water ($MW$). Vergeet niet dat de massa van het droge monster minder moet zijn dan de massa van verzadigd monsterwater.

12. Vertaal de resulterende massa water in de porositeit van het monster. Zoals je weet, neemt een gram water een kubieke centimeter. Dit betekent dat de massa water in gram gelijk is aan het volume in kubieke centimeter. Omdat het monster verzadigd was met water, is het porievolume gelijk aan het volume van water in het monster geïmpregneerd.

13. Electry por pors op technol monster. Als gevolg hiervan krijg je een decimale breuk minder dan één. Vermenigvuldig het resultaat dat 100% vond om de porositeit van het monster in percentage uit te drukken.

• Meet de porositeit van verschillende bodemmonsters. Dit zal de fout van uw metingen verminderen.
• Als u het monster van de bodem ergens op een andere plaats om te analyseren passeert, sluit u deze in de plastic zak.
• Er zijn computerprogramma`s, zoals Resrad, die het berekenen van porositeit, maar dit probleem gaat verder dan dit artikel.
• De bulkdichtheid en dichtheid van de vaste fase kunnen ook experimenteel worden gemeten om de porositeit vervolgens te berekenen. Om een ​​bulkdichtheid te vinden, moet een droge monstermassa in zijn volume worden onderverdeeld. De dichtheid van de bodemfase wordt vaak gelijk genomen aan 2,66 g / (cm ^ 3).

• Gereedschappen die voor metingen worden gebruikt, hebben ook invloed op de nauwkeurigheid van de bepaling van de porositeit. Hoe nauwkeuriger de tools zullen zijn, hoe minder de fout is. Houd desalniettemin in gedachten dat elk gereedschap zijn eigen nauwkeurigheidsbeperkingen heeft.
• In alle experimentele metingen is een fout van de experimentator op de een of andere manier.
• Als het monster instort, kunnen de deeltjes zich aansluiten of delen, wat de meetresultaten van porositeit zal beïnvloeden. Doe voorzichtig.