Zjavná hustota vzorca, jednotky a cvičenia vyriešené

Ten zjavná hustota vzorky je definovaná ako kvocient medzi jej hmotnosťou a objemom bez zmeny, ktorý obsahuje všetky priestory alebo póry, ktoré obsahuje. Ak je v týchto priestoroch vzduch, zjavná hustota ρ_b, ani Objemová hustota je:

ρ_b = Hmotnosť / objem = hmotnosť _častice + Masa _vysielať Zväzok _častice+ Zväzok _vysielať

postava 1. Zjavná hustota je veľmi dôležitá na charakterizáciu pôd. Zdroj: Wikimedia Commons.

Ak sa vypočíta zjavná hustota vzorky pôdy, musí sa predtým sušiť v peci pri 105 ° C, až kým nebude cesto konštantné, čo naznačuje, že všetok vzduch sa odparil.

Podľa tejto definície zjavná hustota pôdy alebo Hustota, Vypočíta sa týmto spôsobom:

ρ_siež = Hmotnosť pevných prvkov / objemu _{tuhá látka} + Zväzok _póry

Označovanie ako m_siež na suchú hmotnosť alebo hmotnosť a v_tón = V_siež + Vložka_p Rovnako ako celkový objem, vzorec zostáva:

ρ_siež = M_siež / V_tón

[TOC]

Jednotky

Zdanlivé jednotky hustoty v medzinárodnom systéme jednotiek sú kg/m³. Avšak ďalšie jednotky, ako napríklad G/CM³ a megagram/kubický meter: mg/m³ Sú tiež široko používané.

Koncept zjavnej hustoty je veľmi užitočný, pokiaľ ide o heterogénne a pórovité materiály, ako sú pôdy, pretože svedčí o jej odtoku a prevzdušňovacej kapacite, okrem iného.

Napríklad malé pórovité pôdy majú vysokú zjavnú hustotu, sú kompaktné a majú tendenciu sa ľahko vzbudiť, na rozdiel od poréznych pôd.

Ak je vo vzorke voda alebo iná tekutina, objem po sušení sa znižuje, a preto v čase výpočtov je potrebné poznať podiel pôvodnej vody (pozri príklad vyriešený).

Zjavná hustota pôdy

Zjavná hustota materiálov vo všeobecnosti, vrátane pôdy, je veľmi variabilná, pretože existujú faktory, ako je stupeň zhutnenia, prítomnosť organických látok, jej textúra, štruktúra, hĺbka a ďalšie, ktoré ovplyvňujú formu a formulár množstvo poréznych priestorov.

Pôdy sú definované ako heterogénna zmes anorganických látok, organických látok, vzduchu a vody. Na dotyk môže byť textúra jemné, stredné alebo hrubé, zatiaľ čo častice komponentov môžu byť usporiadané rôznymi spôsobmi, parameter, ktorý je známy ako štruktúra.

Jemné, dobre štruktúrované pôdy a s vysokým percentom organických látok majú zvyčajne nízke hodnoty zjavnej hustoty. Naopak, silné pôdy, s menšou organickou hmotou a malou štruktúrou, majú tendenciu mať vyššie hodnoty.

Môže vám slúžiť: Test napätia: Ako sa to robí, vlastnosti, príklady

Zjavná hustota podľa textúry

Podľa jej textúry má zjavná hustota nasledujúce hodnoty:

Textúra	Zjavná hustota (g/cm3)
Pokuta	1.00 - 1.30
Stredný	1.30 - 1.päťdesiat
Hrubý	1.50 - 1.70

Tieto hodnoty slúžia ako všeobecný odkaz. V turbodútnych pôdach, ktoré sú hojné v rastlinnom odpade, môže byť zjavná hustota až 0 nízka ako 0.25 g/cm³, Ak je to sopečná minerálna pôda, je okolo 0.85 g/cm³, Zatiaľ čo vo veľmi zhutnených pôdach dosahuje 1.90 g/cm³.

Zjavná hustota podľa hĺbky

Hodnota zjavnej hustoty sa tiež zvyšuje s hĺbkou, pretože pôda je zvyčajne zhutnená a má nižšie percento organických látok.

Interiér pôdy sa skladá z horizontálnych vrstiev alebo vrstiev, ktoré sa nazývajú Obzory. Horizonty majú rôzne textúry, zloženie a zhutnenie. Preto predstavujú rozdiely v zjavnej hustote.

Obrázok 2. Profil pôdy zobrazujúci rôzne horizonty. Zdroj: Wikimedia Commons.

Štúdia pôdy je založená na jej profil, ktorý pozostáva z rôznych horizontov, ktoré sa navzájom riadia vertikálnym spôsobom.

Ako merať zjavnú hustotu?

Pretože variabilita zjavnej hustoty je veľmi veľká, často je potrebné ju merať priamo prostredníctvom rôznych postupov.

Najjednoduchšia metóda spočíva v extrahovaní vzorky zo zeme, v nej zavedie zametanie s kovovým valcom s kovovým valcom so známym objemom a uistite sa, že nezhutnite pôdu. Extrahovaná vzorka je utesnená, aby sa predišlo strate vlhkosti alebo zmenou charakteristík.

Potom sa v laboratóriu extrahuje vzorka, odváži sa a potom umiestni do rúry pri 105 ° C, aby sa vyschlo 24 hodín.

Môže vám slúžiť: nebeské telá

Aj keď je to najjednoduchší spôsob, ako nájsť suchú hustotu zeme, nie je to najviac odporúčané pre pôdy s veľmi voľnými textúrami alebo plnými kameňmi.

Pre nich je vhodnejšia metóda vykopávania otvoru a uloženie extrahovanej zeme, ktorá bude vzorkou na vyschnutie. Objem vzorky sa určuje nalievanie suchého piesku alebo vody do otvoru Cavado.

V každom prípade zo vzorky je možné určiť veľmi zaujímavé vlastnosti pôdy, aby ju charakterizovali. Ďalšie vyriešené cvičenie popisuje, ako to urobiť.

Cvičenie

Vzorka ílu s dĺžkou 100 mm sa extrahuje z valca vzorky, ktorého vnútorný priemer je tiež 100 mm. S zármutkom sa získava hmotnosť 1531 g, ktorá sa po suchu zníži na 1178 g. Špecifická hmotnosť častíc je 2.75. Žiada sa na výpočet:

a) Zjavná hustota vzorky

b) Obsah vlhkosti

c) prázdny vzťah

d) suchá hustota

e) stupeň nasýtenia

f) Obsah vzduchu

Roztok

Objem bez zmeny v_tón Je to pôvodný objem vzorky. Pre priemer D a výšku H valc je objem:

Vložka _valček = V_tón = Základná oblasť x výška = πd²/4 = π x (100 x 10^-3 m)² x 100 x 10 ^-3 m/ 4 = 0.000785 m³

Vyhlásenie potvrdzuje, že hmotnosť vzorky je m_siež = 1531 g, preto podľa rovnice uvedenej na začiatku:

ρ_b = M_siež / V_tón  = 1531 g / 0.000785 m³ = 1950319 g/ m³ = 1.95 mg/m³

Riešenie B

Pretože máme pôvodnú hmotu a suchú hmotu, hmotnosť vody obsiahnutá vo vzorke je rozdiel z týchto dvoch:

Môže vám slúžiť: izobarický proces: vzorce, rovnice, experimenty, cvičenia

M _{vodná voda} = 1531 g - 1178 g = 353 g

Percento vlhkosti vo vzorke sa vypočíta takto:

% Vlhkosť = (hmotnosť _{vodná voda} / Ms) x 100 % = (353 g / 1178 g) = 29. 97 %

Riešenie c

Na nájdenie prázdneho pomeru musí byť celkový objem vzorky V rozdelený_tón :

Vložka _tón = V _častice + Zväzok _póry

Objem obsadený časticami sa získa zo suchej hmoty a špecifickej hmotnosti, údaje získané z vyhlásenia. Špecifická hmotnosť s_g Je to pomer medzi hustotou materiálu a hustotou vody v štandardných podmienkach, preto hustota materiálu je:

ρ = s_g x ρ_{vodná voda} = 2.75 x 1 g/cm³ = 2.75 g/cm³

ρ = m_siež / V_siež → V_siež = 1.178 g / 2.75 g/cm³ = 0.428 cm³ = 0.000428 m³

Objem medzier vo vzorke je V_vložka = V_tón - Vložka_siež = 0.000785 m³ - 0.000428 m³ = 0.000357 m³.

Prázdny vzťah a je:

e = v_vložka /V_siež = 0.000357 m³ / 0.000428 m³ = 0.83

Riešenie d

Hustota sucha vzorky sa vypočíta tak, ako je uvedené v úvode:

ρ_siež = Hmotnosť pevných prvkov / objemu _{tuhá látka} + Zväzok _póry= 1178 g/0.000785 m³ = 1.5 mg/m³

Riešenie e

Stupeň saturácie je s = (v_{vodná voda} / V_vložka ) X 100%. Pretože poznáme hmotnosť vody vo vzorke, vypočítaná v položke B) a jej hustota, výpočet jej objemu je okamžitý:

ρ_{vodná voda} = M_{vodná voda} / V _{vodná voda} → V_{vodná voda} = 353 g / 1 g / cm³ = 353 cm³ = 0.000353 m³

Na druhej strane, objem medzier bol vypočítaný v položke C)

S = (0.000353 m³ / 0.000357 m³) x 100% = 98.9%

Riešenie f

Nakoniec percento obsahu vzduchu je a = (v_vysielať / V_tón) X 100%. Objem vzduchu zodpovedá:

Vložka_vložka - Vložka_{vodná voda} = 0.000357 m³ - 0.000353 m³ = 0.000004 m³

A = (v_vysielať / V_tón) x 100% = (0.000004 m³/ 0.000785 m³) x100 % = 0.51 %

Odkazy

1. Berry, P. Pôda. McGraw Hill.
2. Výstavný. Zjavná hustota. Obnovený z: konštruktu.com.
3. Nrcs. Objemová hustota. Získané z: NRCS.USDA.Vláda.
4. Žobrák. Edafológia. Príručka analytických postupov fyziky pôdy. Získané z: geológie.Žobrák.mx.
5. Wikipedia. Objemová hustota. Zdroj: In.Wikipedia.orgán.
6. Wikipedia. Podlaha. Zdroj: In.Wikipedia.orgán.