Reiknið porosity

Höfundur: Charles Brown
Sköpunardag: 9 Febrúar 2021
Uppfærsludagsetning: 28 Júní 2024
Anonim
The Story of Aerogels: The Power of Porosity
Myndband: The Story of Aerogels: The Power of Porosity

Efni.

Porosity, eða porosity, er gildið sem notað er til að lýsa hversu mikið tómt rými er til staðar í tilteknu sýni. Þessi einkenni er venjulega mæld með tilliti til jarðvegsins, þar sem réttur porosity er nauðsynlegur fyrir vöxt plantnanna. Fræðilegt er hægt að reikna út með jöfnum og gefnum gildum, sem er raunin þegar verið er að fást við prófspurningar. Porosity er einnig hægt að ákvarða með því að finna þau gildi sem þarf til að leysa jöfnurnar tilraunalega, annað hvort á rannsóknarstofu eða á sviði.

Að stíga

Aðferð 1 af 4: Ákveðið porosity fræðilega miðað við rúmmál

  1. Dragðu fram gagnleg gildi úr gefnum upplýsingum. Þegar frjókorn er reiknuð fræðilega út, þá færðu dæmi um aðstæður sem innihalda nokkur gildi sem þú þarft. Lestu spurninguna vandlega og leitaðu að gildum eins og heildarmagni (V.t{ displaystyle Vt}Teiknið upp rétta jöfnu. Samkvæmt skilgreiningu, porosity (P.t{ displaystyle Pt}Finndu gildi fyrir magnbreytur þínar. Það er gagnlegt að hafa það í huga V.t{ displaystyle Vt}Notaðu þekktar rúmmálsbreytur í porosity jöfnuna. Þegar þú hefur gildi fyrir það V.bls{ displaystyle Vp}Leystu jöfnuna til að ákvarða porosity. Nú þegar jöfnu þín er lokið og þú hefur rétt gildi geturðu leyst það með einföldum útreikningi. Það gæti hjálpað að hafa reiknivél fyrir hönd þessa hluta.
    • Þar sem porosity er oft gefin upp sem prósenta er algengt að margfalda þetta gildi með 100% þegar þú hefur fundið aukastigið.
    • Með sömu gildum úr dæmunum hér að ofan mun jöfnu þín líta út svona:
      • P.t{ displaystyle Pt}Gerðu ráð fyrir að agnaþéttleiki (P.d{ displaystyle Pd}Notaðu sambandið milli rúmmáls og þéttleika til að leiða jöfnu þína. Þar sem þéttleiki er skilgreindur sem massi á rúmmál, og porosity er samanburður á svitaholumagni við heildarmagn, er einnig hægt að tjá porosity með tilliti til þéttleika. Niðurstaðan er samanburðurinnP.t{ displaystyle Pt}Ákveðið gildi P.b{ displaystyle Pb}Leysið jöfnuna með því að setja rétt þéttleika gildi inn. Nú hefur þú gildin fyrir P.b{ displaystyle Pb}Með rúmmáli sýnis þíns. Þú getur mælt rúmmálið beint ef sýnið þitt fyllir nákvæmlega ílát með þekktu rúmmáli. Þú getur einnig flutt sýnið í flösku eða bolla, svo sem mælibolla, til að mæla rúmmálið. Ef þú getur ekki mælt rúmmálið beint geturðu reiknað rúmmálið stærðfræðilega.
        • Athugið að flutningur sýnisins úr einum íláti í annan getur haft áhrif á porosity með því að trufla efnið.
      • Mældu magn vatns. Það er ekki mikilvægt nákvæmlega hversu mikið vatn þú mælir. Tvennt sem skiptir máli í þessu skrefi er að mæla meira vatn en þú þarft til að metta sýnið og skrá vatnsmagnið sem þú byrjaðir með. Þetta er eina leiðin sem þú getur vitað hversu mikið þú hefur notað.
      • Mettu prófsýnið með vatni. Þetta er auðvelt skref en getur verið erfiður. Þú verður að bæta við nægu vatni til að fylla allar svitahola í sýninu þínu, en þú ættir ekki að bæta of miklu vatni við. Þó að það sé mikilvægt að komast eins nálægt því að metta sýnið og mögulegt er, þá verður einhver skekkjumörk. Fáðu vatnsborðið eins nálægt yfirborði fasts sýnisstigs þíns og mögulegt er.
      • Skráðu rúmmál vatnsins sem notað er. Dragðu það vatnsmagn sem eftir er frá því vatnsmagni sem þú byrjaðir með. Þannig ertu eftir með vatnsmagnið sem hefur verið hellt af. Vatnsmagnið sem þú notar er (um það bil) jafnt svitaholumagni sýnisins.
      • Settu upp jöfnuna til að reikna út porosity með þekktu rúmmáli. Nú þegar þú hefur rúmmál sýnis þíns (V.s{ displaystyle Vs}Gerðu útreikningana til að finna porosity sýnis þíns. Sláðu inn rétt gildi í jöfnuna. Gakktu úr skugga um að fylgjast með einingunum þínum og ganga úr skugga um að þeim sé aflétt á réttan hátt þar sem porosity er einingarlaust gildi. Reiknivél getur einnig verið gagnleg í þessu skrefi.

Aðferð 4 af 4: Reiknið út porosity á sviði með því að taka kjarnasýni

  1. Mettu svæðið sem þú vilt prófa. Góð leið til þess er að setja stálhring af þekktri þyngd (svo sem hring með 7 cm þvermál og 10 cm hæð) á jörðina þar sem þú vilt taka sýni og fylla það með vatni. vatnið situr í hringnum á einni nóttu, eða þar til það frásogast af jarðveginum, mun það auðvelda að safna sýninu þínu.
    • Þú getur fundið stálhringi með föstum þyngd í verslunum heima og á netinu.
  2. Ýttu stálhringnum í jörðina. Vinnið hringinn í jörðina með viðarkubbi og hamri. Jarðvegurinn innan hringsins er kallaður kjarna eða kjarnasýni. Hringurinn ver kjarnasýnið gegn truflun meðan á söfnun stendur.
  3. Grafið í kringum stálhringinn. Grafið varlega í kringum stálhringinn með skóflu og öðrum grafaverkfærum. Þú vilt ekki trufla jörðina í hringnum. Klipptu burt allar rætur frá botni hringsins.
  4. Fjarlægðu hringinn. Þegar þú hefur hreinsað jarðveginn í kringum hringinn geturðu komið hringnum og skrímslinu úr holunni. Haltu kjarnasýninu inni í hringnum og ekki trufla það. Gætið þess að missa ekki skrímsli meðan á hreyfingu stendur.
  5. Skráðu mettaðan massa sýnis þíns. Settu hringinn í stórt og tært ílát. Bætið vatni við þar til sýnið í hringnum er alveg mettað og getur ekki innihaldið meira vatn. Vigtaðu sýnið í stálhringnum. Dragðu massa stálhringsins frá því gildi. Þetta skilur eftir sig mettaðan massa sýnisins.
  6. Skráðu magn sýnisins þíns. Rúmmál sýnis þíns verður það sama og rúmmál hringins þíns. Þar sem hringurinn þinn er strokka, til að reikna út rúmmálið, ætlar þú að margfalda hæð strokkins með radíus í ferhyrningi (radíus er fjarlægðin frá miðju hringsins að brún), margfalda það síðan með pi (oft ávöl í 3.14).Ef þú þekkir ekki radíusinn geturðu mælt toppinn á strokknum á breiðasta punktinum og deilt honum í tvennt.
  7. Færðu moldina í ílát sem hentar ofninum. Gakktu úr skugga um að vigta ílátið fyrirfram og massann (mc{ displaystyle mc}Þurrkaðu sýnið þitt. Ef þú notar örbylgjuofn ættu 10 mínútur að vera nógu háar til að þurrka sýnið. Þetta tryggir að allar svitahola í sýninu eru hreinsuð af vatni. Þú getur einnig þurrkað sýnið í hefðbundnum ofni við 105 gráður á Celsíus í að minnsta kosti tvær klukkustundir. Þó að það sé enn fullt af lofti mun það ekki hafa áhrif á massa sýnisins.
  8. Vigtaðu þurrkaða sýnið þitt í réttinum til að fá heildarmassa (mt{ displaystyle mt}Draga upp mc{ displaystyle mc}Reiknið massa vatnsins í mettaða sýninu. Dragðu þurrmassann frá (md{ displaystyle md}Breyttu massa vatnsins í svitaholumagn sýnisins. Samkvæmt skilgreiningu jafngildir eitt grömm af vatni einum rúmsentimetra af vatni. Þetta þýðir að massi vatnsins þíns í grömmum er jafnt rúmmáli vatnsins í rúmsentimetrum. Þar sem sýnið er mettað eru allar svitaholur fylltar af vatni, þannig að svitamagnið er jafnt rúmmáli vatnsins í mettaða sýninu.
  9. Deildu svitaholumagni með heildarmagni sýnis þíns. Þetta skilar aukastaf sem er minna en einn. Margfaldaðu þá tölu með 100%. Niðurstaðan er porosity sýnis þíns sem hlutfall.

Ábendingar

  • Taktu mörg sýni á sviði. Þetta hjálpar til við að lágmarka villur í lestri þínum.
  • Ef þú ert að flytja sýnið úr reitnum til annars staðar til greiningar, innsiglið það í plastpoka.
  • Það eru líka hugbúnaðarforrit eins og RESRAD sem geta hjálpað til við að ákvarða porosity, en þau eru utan gildissviðs þessarar greinar.
  • Magnþéttleiki og agnaþéttleiki er einnig hægt að finna með tilraunum til að reikna út porosity. Magnþéttleiki er fundinn með því að deila þurrum massa með sýnismagni. Kornþéttleiki er oft 2,66 g / cm ^ 3.

Viðvaranir

  • Tækin sem notuð eru til að taka mælingar hafa einnig áhrif á skekkjumörk mælingarinnar. Því fínna hljóðfæri er stillt, því minni skekkjumörk. Hafðu samt í huga að öll hljóðfæri hafa sínar takmarkanir.
  • Mannleg mistök eru að einhverju leyti til staðar í öllum tilraunamælingum.
  • Truflun á prófunarsýninu getur valdið breytingu á porosity sýnisins vegna þjöppunar eða aðskilnaðar agna. Haltu áfram með varúð.

Nauðsynjar

  • Fræðilegur útreikningur á porosity að magnum
    • Reiknivél
  • Tilraunaútreikningur á porosity að mettun
    • Dæmi
    • Ílát fyrir prófunarsýni
    • Vatn
    • Vatnsílát
  • Útreikningur á porosity á sviði með því að taka kjarnasýni
    • Stálhringur
    • Hamra og loka
    • Skófla
    • Vog
    • Ofn eða örbylgjuofn