Indhold

• At træde
• Metode 1 af 4: Bestem teoretisk porøsitet efter volumen
• Metode 4 af 4: Beregn porøsitet i marken ved at tage kerneprøver
• Tips
• Advarsler
• Nødvendigheder

Porøsitet eller porøsitet er den værdi, der bruges til at beskrive, hvor meget tomt rum der er til stede i en given prøve. Denne egenskab måles normalt med hensyn til jorden, da den korrekte grad af porøsitet er nødvendig for plantens vækst. Porøsitet kan teoretisk beregnes ved hjælp af ligninger og givne værdier, hvilket er tilfældet i eksamensspørgsmål. Porøsitet kan også bestemmes ved at finde de værdier, der er nødvendige for at løse ligningerne eksperimentelt, enten i laboratoriet eller i marken.

At træde

Metode 1 af 4: Bestem teoretisk porøsitet efter volumen

1. Uddrag nyttige værdier fra de givne oplysninger. Når du teoretisk beregner porøsiteten, får du et eksempel på en situation, der indeholder nogle af de værdier, du har brug for. Læs dit spørgsmål omhyggeligt og se efter værdier som total volumen (${ displaystyle Vt}$Tegn den rigtige ligning. Per definition er porøsitet (${ displaystyle Pt}$Find værdier til dine volumenvariabler. Det er nyttigt at huske det ${ displaystyle Vt}$Anvend de kendte volumenvariabler til porøsitetsligningen. Når du har en værdi for det ${ displaystyle Vp}$Løs ligningen for at bestemme porøsiteten. Nu hvor din ligning er færdig, og du har de korrekte værdier, kan du løse det med en simpel beregning. Det kan hjælpe med at have en lommeregner ved denne del.
   • Da porøsitet ofte udtrykkes som en procentdel, er det almindeligt at gange denne værdi med 100%, når du først har fundet decimalværdien.
   • Ved hjælp af de samme værdier fra eksemplerne ovenfor vil din ligning se sådan ud:
     • ${ displaystyle Pt}$Antag, at partikeltætheden (P.d{ displaystyle Pd}Brug forholdet mellem volumen og densitet til at udlede din ligning. Da densitet er defineret som masse pr. Volumen, og porøsitet er en sammenligning af porevolumen med det totale volumen, er det også muligt at udtrykke porøsitet med hensyn til densitet. Resultatet er sammenligningen${ displaystyle Pt}$Bestem værdien af P.b{ displaystyle Pb}Løs ligningen ved at indsætte de korrekte tæthedsværdier. Nu har du værdierne for ${ displaystyle Pb}$Med lydstyrken på din prøve. Du kan måle lydstyrken direkte, hvis din prøve nøjagtigt fylder en beholder med et kendt volumen. Du kan også overføre prøven til en flaske eller kop, f.eks. En målekop, for at måle lydstyrken. Hvis du ikke kan måle lydstyrken direkte, kan du beregne lydstyrken matematisk.
       • Bemærk, at overførsel af prøven fra en beholder til en anden kan påvirke porøsiteten ved at forstyrre materialet.
     • Mål et volumen vand. Det er ikke nøjagtigt vigtigt, hvor meget vand du måler. De to ting, der er vigtige i dette trin, er at måle mere vand, end du har brug for for at mætte din prøve, og registrere den mængde vand, du startede med. Dette er den eneste måde, du kan vide, hvor meget du har brugt.
     • Mætt testprøven med vand. Dette er et let trin, men det kan være vanskeligt. Du skal tilføje nok vand til at fylde alle porerne i din prøve, men du bør ikke tilføje for meget vand. Selvom det er vigtigt at komme så tæt på at mætte prøven som muligt, vil der være en vis fejlmargin. Få vandniveauet så tæt på overfladen af ​​dit faste prøveniveau som muligt.
     • Registrer volumen af ​​det anvendte vand. Træk den mængde vand, der er tilbage, fra den mængde vand, du startede med. På denne måde har du den mængde vand, der er hældt af. Det vandmængde, du bruger, er (ca.) lig med porevolumenet i din prøve.
     • Sæt ligningen op for at beregne porøsitet med et kendt volumen. Nu hvor du har volumen af ​​din prøve (${ displaystyle Vs}$Foretag beregningerne for at finde porøsiteten af ​​din prøve. Indtast de korrekte værdier i ligningen. Sørg for at holde styr på dine enheder og sørg for, at de annulleres korrekt, da porøsitet er en enhedsløs værdi. En lommeregner kan også være nyttig i dette trin.

Metode 4 af 4: Beregn porøsitet i marken ved at tage kerneprøver

1. Mæt det område, du vil prøve. En god måde at gøre dette på er at placere en stålring med kendt vægt (såsom en ring med en diameter på 7 cm og en højde på 10 cm) på jorden, hvor du vil tage en prøve og fylde den med vand. vandet sidder i ringen natten over, eller indtil det absorberes af jorden, vil det gøre det lettere at samle din prøve.
   • Du kan finde stålringe med fast vægt i hjemmeforbedringsbutikker og online.
2. Skub stålringen ned i jorden. Arbejd ringen i jorden med en træblok og en hammer. Jorden i ringen kaldes en kerne- eller kerneprøve. Ringen beskytter kerneprøven mod forstyrrelser under opsamlingen.
3. Grav rundt om stålringen. Grav forsigtigt rundt om stålringen med en skovl og andet graveværktøj. Du vil ikke forstyrre jorden i ringen. Trim eventuelle rødder væk fra bunden af ​​ringen.
4. Fjern ringen. Når du har ryddet jorden omkring ringen, kan du få ringen og monsteret ud af hullet. Opbevar kerneprøven inde i ringen og forstyrr den ikke. Pas på ikke at miste monstre, mens du bevæger dig.
5. Optag den mættede masse af din prøve. Anbring ringen i en stor, klar beholder. Tilsæt vand, indtil prøven i ringen er fuldstændig mættet og ikke kan indeholde mere vand. Afvej prøven i stålringen. Træk stålringens masse fra denne værdi. Dette efterlader den mættede masse af prøven.
6. Optag lydstyrken på din prøve. Lydstyrken på din prøve vil være den samme som lydstyrken på din ring. Da din ring er en cylinder, skal du multiplicere cylinderens højde med radius i kvadrat for at beregne lydstyrken (radius er afstanden fra centrum af cirklen til kanten) og derefter multiplicere den med pi (ofte afrundet til 3.14).Hvis du ikke kender radius, kan du måle toppen af ​​cylinderen på sit bredeste punkt og dele den i to.
7. Flyt jorden til en beholder, der er egnet til ovnen. Sørg for at veje beholderen på forhånd og massen (${ displaystyle mc}$Tør din prøve. Hvis du bruger en mikrobølgeovn, skal 10 minutter være høje nok til at tørre din prøve. Dette sikrer, at alle porer i prøven renses for vand. Du kan også tørre prøven i en konventionel ovn ved 105 grader Celsius i mindst to timer. Selvom den stadig er fuld af luft, påvirker den ikke prøveens masse.
8. Vej din tørrede prøve i skålen for at få den samlede masse (mt{ displaystyle mt}Træk op mc{ displaystyle mc}Beregn vandets masse i den mættede prøve. Træk den tørre masse (${ displaystyle md}$Konverter vandets masse til porevolumenet i din prøve. Per definition svarer et gram vand til en kubikcentimeter vand. Dette betyder, at massen af ​​dit vand i gram er lig med vandets volumen i kubikcentimeter. Da prøven er mættet, er alle porer fyldt med vand, så porevolumenet er lig med volumenet af vand i den mættede prøve.
9. Opdel porevolumen med det samlede volumen af ​​din prøve. Dette returnerer et decimaltal, der er mindre end et. Multiplicer dette tal med 100%. Resultatet er porøsiteten af ​​din prøve i procent.

Tips

• Tag flere prøver i marken. Dette hjælper med at minimere fejl i dine aflæsninger.
• Hvis du overfører prøven fra marken til et andet sted til analyse, skal du forsegle den i en plastikpose.
• Der er også softwareprogrammer som RESRAD, der kan hjælpe med at bestemme porøsitet, men de ligger uden for denne artikels anvendelsesområde.
• Bulkdensitet og partikeltæthed kan også findes eksperimentelt for at beregne porøsitet. Bulkdensitet findes ved at dividere den tørre masse med prøvevolumenet. Partikeltætheden er ofte 2,66 g / cm ^ 3.

Advarsler

• De instrumenter, der bruges til at tage målinger, påvirker også målingens fejlmargin. Jo finere et instrument er indstillet, jo mindre er fejlmarginen. Husk dog, at alle instrumenter har deres begrænsninger.
• Menneskelig fejl er til stede i nogen grad i alle eksperimentelle målinger.
• Forstyrrelse af testprøven kan forårsage en ændring i porøsiteten af ​​prøven på grund af komprimering eller adskillelse af partikler. Fortsæt med forsigtighed.

Nødvendigheder

• Teoretisk beregning af porøsitet i forhold til volumener
  • Lommeregner
• Eksperimentel beregning af porøsitet til mætning
  • Prøve
  • Beholder til testprøver
  • Vand
  • Vandbeholder
• Beregning af porøsitet i marken ved at tage kerneprøver
  • Stålring
  • Hammer og blok
  • Skovl
  • vægt
  • Ovn eller mikroovn