Innehåll
Ett tomrum är volymen i utrymme i ett material som sand eller grus som inte upptas av partiklar. Volymen av tomrum består av små luckor mellan partiklar i materialet. Beräkningen av volymen av tomrum kan vara komplex, vilket kräver högteknologiska verktyg som mätlaser.
I andra situationer, som den som beskrivs här, är den ogiltiga beräkningen ganska enkel. Du måste först bestämma materialets specifika tyngdkraft. Specifik tyngdkraft är förhållandet mellan ett ämnes täthet och vattentätheten (det senare lika med 1 g / ml).
Fyll en 1000 ml graderad behållare ungefär halvfull med vatten. Väg upp behållaren med en skala kalibrerad i gram. Registrera vikten och den exakta volymen vatten i behållaren.
Lägg till tillräckligt med sand för att få den totala nivån i behållaren till cirka 3/4 full. Väg behållaren igen och registrera vikten och volymen av material som nu finns i behållaren.
Dra den ursprungliga vikten (endast vatten) från vikten av sand plus vatten för att hitta ökningen i vikt. Dra den ursprungliga vattenvolymen från volymen sand plus vatten för att hitta volymökningen.
Dela upp viktökningen med volymökningen för att hitta sandens specifika vikt. Till exempel, om vikten av sand plus vatten var 450 g mer än av vattnet ensam och volymökningen var 180 ml, har du en specifik vikt på 450/180 = 2,5.
Töm och torka behållaren noggrant. Väg den tomma behållaren. Fyll behållaren till 1000 ml märket med torr sand. Använd en rak för att jämna ut sandens yta så att den är jämn men packa inte sanden ner.
Väg upp behållaren med sand och dra vikten av den tomma behållaren för att hitta vikten på sanden. Använd formen för torr densitet (densitet är lika med massa dividerad med volym, D = m ÷ V). Dela vikten med volymen (1 000 ml) för att hitta sandens densitet. Om sanden till exempel väger 1 500 gram är densiteten 1,5.
Dra ut sandens densitet från sandens specifika tyngdkraft och dela sedan resultatet med den specifika tyngdkraften för att hitta hålrummet (andel tomt utrymme i torrsanden). Till exempel, med en densitet för torr sand på 1,5 och en specifik tyngdkraft på 2,5, har du en hålighet på (2,5 - 1,5) /2,5 = 0,4.
Multiplicera tomrummet med volymen på den torra sanden för att hitta volymen på tomrummet. Med 1 000 ml torr sand och en tomgång på 0,4 har du en tomrumsvolym på 400 ml.
Ogiltig skillnad och porositet
Oavsett om man arbetar med jord eller stenar, är tomförhållandet och porositetsskillnaden viktigt att förstå. Hålrumsförhållandet (e) är förhållandet mellan volymen hålrum (Vv) till volymen fast material (Vs). Porositet (n) är å andra sidan förhållandet mellan volymen hålrum (Vv) till den totala volymen (V) eller volymen för tomrummen plus volymen för de fasta partiklarna (Vv+ Vs). Formuläret för tomtinnehåll eller formel för tomtförhållanden skulle skrivas som e = Vv÷ Vs medan porositetsformeln skulle skrivas som n = Vv÷ V.
Förhållandet mellan tomtförhållande och porositet, uttryckt matematiskt, blir e = n ÷ (1-n) och n = e ÷ (1 + e).