Porosity की गणना कैसे करें

Porosity एक मात्रा में एक दिया सामग्री नमूने में voids की मात्रा का वर्णन करने के लिए प्रयोग किया जाता है। यह आमतौर पर मिट्टी का वर्णन करने के लिए प्रयोग किया जाता है, क्योंकि पौधों की खेती के लिए विशिष्ट रूप से छिद्रण के विशिष्ट स्तर आवश्यक हैं। आप सैद्धांतिक रूप से इस लेख में वर्णित समीकरणों के माध्यम से गणना कर सकते हैं (नमूना में आवश्यक डेटा ढूंढकर इस स्थिति में आपको स्कूल परीक्षा के दौरान सामना करना पड़ता है) या प्रयोगात्मक (प्रयोगशाला में या क्षेत्र में)।

सामग्री

कदम

विधि 1
विधि 2
विधि 3
विधि 4

टिप्स
चेतावनी
आप की आवश्यकता होगी चीजें

कदम

विधि 1

मात्रा के साथ थियोरिका के माध्यम से

प्रदान की गई जानकारी से उपयोगी डेटा खोजें सैद्धांतिक रूप से छानबीन की गणना करते समय, एक समस्या सामने आती है जिसमें कुछ आवश्यक डेटा शामिल होते हैं बयान ध्यानपूर्वक पढ़ें और कुल मात्रा के सापेक्ष मूल्यों की खोज करें (

{ displaystyle Vt}

), उस सामग्री का (

{ displaystyle Vm}

) और छिद्रों का (

{ displaystyle vp}

)। हमेशा इस्तेमाल की जाने वाली इकाइयों के बारे में बहुत ही स्वार्थी रहें

यह इन आंकड़ों को अलग से लिखना लायक है उदाहरण के लिए, यदि समस्या प्रदान करती है ${ displaystyle Vt}$ और ${ displaystyle Vm}$ , आपको लिखना चाहिए:
${ displaystyle Vt}$ = 5.00 सेमी³;
${ displaystyle Vm}$ = 3.00 सेमी³.

उपयुक्त समीकरण सेट करें परिभाषा के अनुसार, छिछोरापन (

{ displaystyle Pt}

) pores की मात्रा के बीच संबंध है (

{ displaystyle vp}

) और कुल (

{ displaystyle Vt}

), गणितीय शब्दों में:

{ displaystyle Pt}

{ displaystyle vp}

{ displaystyle Vt}

. याद रखें कि यह एकमात्र समीकरण नहीं है जो आपको छिद्रण की गणना करने की अनुमति देता है - यदि आपको मैट्रिक्स घनत्व और सामग्री के वॉल्यूम के स्थान पर दिया गया है, तो आप इन मात्राओं को दूसरे सूत्र के साथ उपयोग कर सकते हैं।

वॉल्यूम चर के मान खोजें यह याद रखना उपयोगी है कि

{ displaystyle Vt}

यह ठोस मात्रा (सामग्री का) और अन्य शब्दों में, छिद्रों (रिक्त स्थान) का योग है:

{ displaystyle Vt}

{ displaystyle Vm}

{ displaystyle vp}

. इस संबंध को किसी भी अज्ञात को खोजने के लिए अलग-अलग तरीकों से फिर से लिखा जा सकता है, जब तक अन्य दो शब्द ज्ञात नहीं होते हैं। उदाहरण के लिए:

{ displaystyle Vt}

{ displaystyle vp}

{ displaystyle Vm}

पिछले चरणों में सूचीबद्ध समान मूल्यों का उपयोग करना,

{ displaystyle Vt}

= 5.00 सेमी³ और

{ displaystyle Vm}

= 3.00 सेमी³, आप हल कर सकते हैं

{ displaystyle Vt}

{ displaystyle Vm}

{ displaystyle vp}

खोजने के लिए

{ displaystyle vp}

= 5.00 सेमी³ - 3.00 सेमी³ = 2.00 सेमी³.

अब छिद्रपूर्ण समीकरण में मात्रा के ज्ञात मूल्यों को दर्ज करें। एक बार जब आप डेटा को इसी के साथ मिलते हैं

{ displaystyle vp}

और

{ displaystyle Vt}

, आप सूत्र का समाधान करने के लिए उनका उपयोग कर सकते हैं

{ displaystyle Pt}

{ displaystyle vp}

{ displaystyle Vt}

. माप की इकाइयां दोनों मात्राओं के लिए लिखना याद रखें - इसके अलावा, आपको यह सुनिश्चित करना होगा कि वे एक समान हैं, अन्यथा आपको उपयुक्त रूपांतरण करना होगा।

समरूपता को जानने के लिए समीकरण को हल करें अब जब सूत्र पूरी तरह से सेट हो जाता है और ज्ञात चर को सम्मिलित किया जाता है, तो आप इसे साधारण अंकगणितीय गणनाओं के माध्यम से हल कर सकते हैं। यह एक कैलकुलेटर का उपयोग करने के लिए उपयोगी हो सकता है - नोट्स कि माप की इकाइयां

{ displaystyle Vt}

और

{ displaystyle vp}

वे समान होते हैं और फिर वे विभाजन के दौरान समाप्त हो जाते हैं। पेटीता वास्तव में एक आयामहीन संख्या है।

यह देखते हुए कि यह एक प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है, दशमलव मान पाने के बाद आपको इसे 100 से गुणा करना होगा।

अब तक इस्तेमाल किए गए मानों का उपयोग, समीकरण इस पहलू को लेता है:

{ displaystyle Pt}

= 2.00 सेमी³ / 5.00 सेमी³ = 0.400

यदि आप एक प्रतिशत के रूप में छिपाना व्यक्त करना पसंद करते हैं, तो मिलकर 100% तक गुणा करें।

{ displaystyle Pt}

= 40%

विधि 2

घनत्व के साथ थ्योरी के द्वारा

मैट्रिक्स घनत्व को असाइन करें ( ${ डिस्स्टस्टाइल पीडी}$ ) नमूना मूल्य 2.66 जी / सेमी³. यह मात्रा वस्तु के द्रव्यमान को अपने मात्रा से विभाजित करके प्राप्त की जाती है। मिट्टी के नमूनों का उपयोग करते समय, आपको औसत घनत्व पर विचार करना चाहिए जो कि 2.66 ग्राम / सेमी के बराबर है³. इस कारण से, जब भी आप निर्दिष्ट नहीं करते हैं तब तक इसका उपयोग हमेशा जमीन के नमूने से संबंधित समस्याओं को हल करने के लिए करें।

समीकरण प्राप्त करने के लिए मात्रा और घनत्व के बीच संबंध का उपयोग करें। यह देखते हुए कि घनत्व द्रव्यमान और मात्रा के बीच संबंध के रूप में परिभाषित किया गया है और ताकत का मात्रा और कुल मात्रा के बीच के अनुपात के रूप में, घनत्व के मामले में भी इस परिमाण को व्यक्त करना संभव है। परिणामस्वरूप सूत्र है

{ displaystyle Pt}

= (1 -

{ डिस्प्ले शैली Pb}

{ डिस्स्टस्टाइल पीडी}

) जहां

{ displaystyle Pt}

यह छिपकली है,

{ डिस्प्ले शैली Pb}

यह कुल घनत्व ई है

{ डिस्स्टस्टाइल पीडी}

यह मैट्रिक्स एक है

के मूल्य का पता लगाएं ${ डिस्प्ले शैली Pb}$ . आम तौर पर, यह समस्या के बयान से सीधे प्रदान किया जाता है, लेकिन अगर यह नहीं दिया जाता है, तो अन्य जानकारी ज्ञात हो सकती है - जैसे कि नमूना का द्रव्यमान और मात्रा। उस मामले में, आप जन को मात्रा से विभाजित करते हैं और घनत्व प्राप्त करते हैं, यही है

{ डिस्प्ले शैली Pb}

उपयुक्त मानों को दर्ज करके सूत्र को हल करें अब जब कि आप जानते हैं

{ डिस्प्ले शैली Pb}

और

{ डिस्स्टस्टाइल पीडी}

, आप पा सकते हैं

{ displaystyle Pt}

. याद रखें कि आपके द्वारा विभाजित करके प्राप्त संख्या

{ डिस्प्ले शैली Pb}

के लिए

{ डिस्स्टस्टाइल पीडी}

चाहिए कभी 1 से कम हो, इसलिए समीकरण

{ displaystyle Pt}

= (1 -

{ डिस्प्ले शैली Pb}

{ डिस्स्टस्टाइल पीडी}

) यह कभी नकारात्मक नहीं होना चाहिए यदि हां, तो आप शायद एक गलती करके विभाजन की शर्तों को उलट कर चुके हैं

फार्मूला चिपचिपापन के दशमलव मूल्य प्राप्त करने की अनुमति देता है। इसे एक प्रतिशत संख्या में बदलने के लिए, 100 से गुणा करें, उदाहरण के लिए 0.41 x 100 = 41%

विधि 3

संतृप्ति के साथ प्रायोगिक तरीके से

नमूना की मात्रा को मापें यदि सामग्री ज्ञात मात्रा के कंटेनर को पूरी तरह से भरती है, तो आप सीधे आगे बढ़ सकते हैं। आप इसे किसी बीकर जैसे एक स्नातक किए गए कंटेनर में स्थानांतरित कर सकते हैं यदि आप सीधे वॉल्यूम को माप नहीं सकते हैं, तो आप इसे जाने पर देख सकते हैं गणित.

नमूना को एक कंटेनर से दूसरे स्थान पर स्थानांतरित करना उस सामग्री को स्थानांतरित करके अपनी छिद्रण को संशोधित कर सकता है जिसमें इसे बना दिया गया है।

पानी की मात्रा को मापें सटीक खुराक महत्वपूर्ण नहीं है, दो मौलिक जानकारी तरल की मात्रा है जिसे आप शुरुआत में तैयार करते हैं और आवश्यक है कि नमूना पूरी तरह से पूरा करें - यह विधि केवल एक है जो आपको यह जानने की अनुमति देती है कि आपने कितना पानी का उपयोग किया है।

सामग्री को संतृप्त करें यह एक सरल चरण है, लेकिन इसमें कुछ समस्याएं शामिल हैं आपको सभी छिद्रों को भरने के लिए पर्याप्त तरल डालना होगा, लेकिन अब और नहीं। यद्यपि सही संतृप्ति के लिए जितना संभव हो उतना करीब होना महत्वपूर्ण है, हालांकि, त्रुटि के कुछ अंतर हमेशा होता है पानी की एक खुराक जोड़ने की कोशिश करें जिससे आप संभव के रूप में नमूना सतह के करीब के स्तर को ले सकें।

इस्तेमाल किया पानी की मात्रा नोट करें। कंटेनर में छोड़ी जाने वाली खुराक की शुरुआती मात्रा से कम करने के लिए पर्याप्त है - इस तरह, आप जानते हैं कि नमूने में तरल की मात्रा दर्ज की गई है, जो सामग्री में पेश होने वाले छिद्रों के लगभग बराबर है।

मात्रा के माध्यम से छिद्रपूर्ण खोजने के लिए समीकरण सेट करें इस बिंदु पर, सामग्री की मात्रा से संबंधित जानकारी जानना (

{ displaystyle Vm}

) और छिद्रों का (

{ displaystyle vp}

), आप उन्हें एक कुल जोड़ने के लिए जोड़ सकते हैं (

{ displaystyle Vt}

) - इस तरह से, आप सूत्र का लाभ ले सकते हैं

{ displaystyle Pt}

= (

{ displaystyle vp}

{ displaystyle Vt}

) एक्स 100% और प्रतिशत छिद्रपूर्ण पाते हैं (

{ displaystyle Pt}

)।

अस्पष्टता को खोजने के लिए गणना करें माप के यूनिटों पर ध्यान देने के लिए समीकरण में उचित मूल्य दर्ज करें ताकि वे ठीक से सही हो जाएं, क्योंकि छिद्रण एक आयाम रहित संख्या है - इस चरण में, एक कैलकुलेटर का उपयोग उपयोगी हो सकता है

विधि 4

कोर ड्रिलिंग द्वारा फील्ड निकालने के नमूने पर

उस क्षेत्र को संतृप्त करें जिसे आप एक नमूना के रूप में निकालना चाहते हैं। आगे बढ़ने का एक अच्छा तरीका है, उस जमीन पर एक ज्ञात वजन की स्टील की अंगूठी रखनी है जहां आप गाजर और पानी से भरना चाहते हैं। द्रव को रात भर जमीन में घुसना करने की अनुमति दें - इस तरह, नमूना लेने में आसान है।

अंगूठी को जमीन में दबाएं। लकड़ी का एक ब्लॉक और एक हथौड़ा का प्रयोग करें ताकि इसे जमीन में घुसना और एक नमूना मिल सके, या "गाजर"। रिंग सामग्री की रक्षा करती है ताकि नमूनाकरण के दौरान यह कदम न हो।

अंगूठी के चारों ओर खड़े हो जाओ इसके बिना अंगूठी के चारों ओर पृथ्वी को निकालने के लिए एक फावड़ा या किसी अन्य समान उपकरण का उपयोग करें "परेशान" गाजर सर्कल के आधार पर सभी जड़ों को तोड़ने की कोशिश करें।

अंगूठी निकालें एक बार जब आसपास के क्षेत्र में नि: शुल्क आता है, तो आप नमूना अंदर रखकर और ख्याल रखकर सुरक्षा को हटा सकते हैं - सावधान रहें, परिवहन के दौरान पृथ्वी के टुकड़े खोना न हो।

गाजर के संतृप्त द्रव्यमान को नोट करें कुछ पानी अंगूठी में डाल दें जब तक कि मिट्टी पूरी तरह से संतृप्त नहीं हो जाती है, जो अब तरल को अवशोषित करने में सक्षम नहीं है। इसका गाजर (अंगूठी सहित) का वजन होता है और स्टील सर्कल के ज्ञात एक रिकॉर्ड किए गए मान से घटा देता है - इस तरह, केवल गीला नमूना का द्रव्यमान खोजें।

गाजर की मात्रा लिखें यह अंगूठी के बराबर है - बाद वाला सिलेंडर है, आप एक पा सकते हैं आयतन त्रिज्या की ऊंचाई को वर्ग तक गुणा करना (त्रिज्या चक्र के केंद्र से परिधि के लिए दूरी है) और पी द्वारा (बार-बार 3.14 पर गोल)। यदि आप अंगूठी के त्रिज्या को नहीं जानते हैं, तो आप इसकी अधिकतम चौड़ाई को माप सकते हैं और इसे दो से विभाजित कर सकते हैं।

गाजर को एक कंटेनर में स्थानांतरित करें जिसे ओवन में रखा जा सकता है। पहले कंटेनर तौलना याद रखें और डेटा को ध्यान रखें (

{ डिस्स्टस्टाइल एमसी}

)। यदि आपने जमीन को सूखा करने के लिए माइक्रोवेव का उपयोग करने का निर्णय लिया है, तो जांच लें कि कोई धातु तत्व नहीं हैं और कंटेनर इस प्रकार के उपकरण के लिए सुरक्षित है।

नमूना सूखी यदि आप माइक्रोवेव का उपयोग करते हैं, तो यह पर्याप्त होना चाहिए "पकाना" अधिकतम 10 मिनट के लिए बिजली - इस तरह, पानी से सभी छिद्र को साफ करें। आप तापमान को 105 डिग्री सेल्सियस तक सेट करके और 2 घंटे के अंदर मिट्टी को छोड़कर पारंपरिक ओवन का उपयोग कर सकते हैं। हालांकि छिद्र हवा से भरे हुए हैं, गाजर का द्रव्यमान में परिवर्तन नहीं होता है।

कुल द्रव्यमान को खोजने के लिए कंटेनर के साथ सूखी नमूना का वजन ${ displaystyle mt}$ )। यह मान सामग्रियों के द्रव्यमान का प्रतिनिधित्व नहीं करता है, क्योंकि कंटेनर का भी है, और इसलिए आप इसे छिद्रों की गणना के लिए उपयोग नहीं कर सकते

घटाना ${ डिस्स्टस्टाइल एमसी}$ से ${ displaystyle mt}$ भू-द्रव्यमान सूखी खोजने के लिए ( ${ displaystyle md}$ )। आपको बस उस कंटेनर के बड़े पैमाने को हटा देना होगा जो आपने मापा था "खाना पकाने"। सुनिश्चित करें कि संख्या तार्किक है, उदाहरण के लिए यह ऋणात्मक नहीं हो सकता है - यदि आपको असंगत मान मिल रहा है, तो फिर गणना की जांच करें

पानी के द्रव्यमान की गणना करें जिसके साथ आपने नमूना को संतृप्त किया है। जन मान घटाएं "सूखा" (

{ displaystyle md}

) से संतृप्त (

{ displaystyle ms}

) - अंतर पानी की मात्रा से मेल खाती है (

{ displaystyle mw}

) अब सुखाया फिर, याद रखें कि द्रव्यमान "सूखा" संतृप्त से कम होना चाहिए

नमूना ताकना मात्रा में पानी के द्रव्यमान को परिवर्तित करें। परिभाषा के अनुसार, एक ग्राम पानी एक क्यूबिक सेंटीमीटर की जगह पर है। जैसा कि सामग्री संतृप्त हुई थी, पूरी ताकना की मात्रा पानी से भर गई थी - परिणामस्वरूप, ताकना की मात्रा समान होती है, जैसे कि नमूना में पानी डाला गया।

नमूना की कुल मात्रा से ताकना की मात्रा को विभाजित करें। यह चरण आपको 1 से छोटा दशमलव संख्या प्राप्त करने की अनुमति देता है- 100 से गुणा करके और प्रतिशत के रूप में छानने का डेटा प्राप्त करें

टिप्स

माप त्रुटि को कम करने के लिए कई मिट्टी के नमूने लें।
अगर आप किसी नमूने को जमीन से विश्लेषण के लिए दूसरे स्थान पर स्थानांतरित कर रहे हैं, तो इसे प्लास्टिक बैग में सील करें।
कंप्यूटर प्रोग्राम भी हैं, जैसे कि RESRAD, जो स्पष्टता निर्धारित करने में मदद करता है, हालांकि इस तरह के औजार इस आलेख के लोकप्रिय उद्देश्य से अधिक उन्नत होते हैं।
आप मैट्रिक्स घनत्व और कुल घनत्व प्रयोगात्मक खोज सकते हैं और फिर छिद्रपूर्णता की गणना कर सकते हैं। कुल घनत्व सूखी द्रव्य को इसके मात्रा से विभाजित करके प्राप्त किया जाता है, जबकि मैट्रिक्स का अनुमान 2.66 ग्रा / सेमी तक अनुमानित किया जा सकता है³.

चेतावनी

मापन उपकरण माप की त्रुटि की डिग्री खुद को योगदान करते हैं। अधिक संवेदनशील एक उपकरण है, कम है, लेकिन याद रखें कि हर उपकरण की इसकी सीमाएं हैं
मानव त्रुटि चर घटनाओं के साथ सभी प्रयोगात्मक उपायों में मौजूद है।
नमूना को बदलने से चिपचिपापन में परिवर्तन हो जाता है, क्योंकि कणों को सघन या पृथक किया जाता है - इसे ध्यानपूर्वक हेरफेर करें।

आप की आवश्यकता होगी चीजें

मात्रा और घनत्व के साथ थियोरिका के माध्यम से
कैलकुलेटर
संतृप्ति के साथ प्रायोगिक तरीके से
चैंपियन
नमूना कंटेनर
पानी
जल कंटेनर
कोर ड्रिलिंग द्वारा फील्ड निकालने के नमूने पर
स्टील की अंगूठी
हथौड़ा और लकड़ी के ब्लॉक
पाला
तुला
ओवन या माइक्रोवेव

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